MODUL PLPG IPA KSG

MODUL PLPG

Ilmu Pengetahuan Alam

KONSORSIUM SERTIFIKASI GURU2013

MODUL PLPG

Ilmu Pengetahuan Alam

Penulis

TIM

Penyunting

KONSORSIUM SERTIFIKASI GURU2013

iii

PENULIS

1. Materi Kebijakan Penyusun: Dra. Dian mahsunah, M.Pd.

Dian Wahyuni, SH. M.Pd.Drs. Arif AntonoDra. Santi Ambarukmi, M.Ed.

2. Materi Model pembelajaran, IPA Terpadu dan Perangkat Pembelajaran

Prof. Dr. Lutfiah Nurlaela, M.Pd.Dr. Suyatno, M.Ed.Dr. Wasis, M.Si.Dr. Suryanti, M.Pd.Dra. Sri Mulyaningsih, M.S.Elok Sudibyo, M.Pd.

3. Materi Penelitian Tindakan Kelas dan SuplemenProf. Dr. Muslimin Ibrahim, M.Pd.Dr. Wahono Widodo, M.Si.

4. Materi Esensial FisikaDr. Wahono Widodo, M.Si.Drs. Alimufi Arief, M.Pd.Drs. Supriyono, M.Sc.Dr. Wasis, M.Si.Drs. Andy Noortjahyo, MT.Dra. Titin Sunarti, M.Si.Elok Sudibyo, S.Pd. M.Pd.M. Budiyanto, S.Pd. M.Pd.Nuril Maulida, S.Pd., M.Pd.

5. Materi Esensial Biologi Dr. Yuni Sri Rahayu, M.Si.Dra. Rini Pratiwi, M.Si.Dra. Yuliani, M.Si.

iv

Dra. Evi Ratnasari, M.SiDyah Astriani, S.Pd.,M.Pd. Hasan Subekti. S. Pd,M.Pd

6. Materi Esensial Kimia Drs. Ismono, M.S.Drs. Sukarmin, M.Pd.Beni Setiawan, S.Pd., M.Pd.Siti Nurul Hidayati, S.Pd., M.Pd.Dra. Martini, M.Pd.

v

KATA PENGANTAR

Puji Syukur Penulis Panjatkan ke Hadirat Allah SWT,yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya, sehinggapenyusunan modul diklat sertifikasi Guru dalam jabatanuntuk pendidikan akutansi ini dapat diselesaikan. Modul inidiharapkan dapat bermanfaat bagi peserta diklat. Tentu sajamodul ini masih belum sempurna, sehingga saran dan kritikdari berbagai pihak akan sangat ditunggu demi sempurnanyadiklat ini.

1. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasihkepada:Rektor Universitas Negeri Surabaya dan jajarannyayang telah memfasilitasi penyusunan modul ini.

2. Panitia Sertifikasi Guru Rayon 114 dan Koordinator DivisiPendidikan dan Pelatihan yang telah memberi kesempatan bagipenulis untuk menyusun modul ini.

3. Semua pihak yang ikut berpartisipasi dalam penyusunan modulini.

Semoga amal baik semua pihak diterima Allah SWT.Semoga pula modul ini bermanfaat bagi seluruh pesertadiklat.

Surabaya, 28 Desember 2012

Penulis

vi

DAFTAR ISI

Kata Pengantar......................................... iiDaftar Isi ............................................ iii

BAB IPENDAHULUANA. Deskripsi......................................... 1B. Prasyarat......................................... 1C. Petunjuk Penggunaan Modul......................... 1D. Tujuan Akhir...................................... 1

BAB II KEBIJAKAN PENGEMBANGAN PROFESI GURUA. Tujuan Antara.....................................B. Uraian Materi ....................................C. Lembar Kerja...................................... 1D. Alat ............................................. 1E. Bahan ............................................ 2F. K3 ............................................... 2G. Langkah Kerja..................................... 1H. Lembar Latihan.................................... 1

BAB IIIMODEL DAN PERANGKAT PEMBELAJARAN

A. Model Pembelajaran ............................... 1B. Media Pembelajaran................................ 1C. Asesmen........................................... 1D. Pengembangan Silabus dan RPP...................... 1

BAB IVPENELITIAN TINDAKAN KELASA. Materi PTK........................................ 1B. Contoh PTK........................................ 1

BAB VMATERI ILMU PENGETAHUAN ALAMA. Fisika 1 ......................................... 1B. Fisika 2.......................................... 1C. Biologi........................................... 1

vii

D. Kimia............................................. 1

LEMBAR ASESMENLembar Asesmen 1 (Cakupan sesuai dengan Bab 3)Lembar Asesmen 2 (Cakupan sesuai dengan Bab 4)Lembar Asesmen 3 (Cakupan sesuai dengan Bab 5)

LEMBAR KUNCI JAWABANKunci Jawaban Lembar Asesmen 1Kunci Jawaban Lembar Asesmen 2Kunci Jawaban Lembar Asesmen 3

Daftar pustakaLampiran-lampiran

viii

GLOSSARY (Penjelasan tentang terminologi baru yang digunakan dalam

modul

ix

BAB IPENDAHULUAN

A. Deskripsi

Modul ini disusun berdasarkan pada isi mata ajar dalamPendidikan dan Latihan Profesi Guru tahun 2012 meliputiKebijakan Pengembangan Profesi Guru ( dikembangakan olehKonsorsium Sertifikasi Guru ), materi Pedagogik, materibidang studi IPA. Secara keseluruhan isi modul ini adalahBab I : PendahuluanBab II : Kebijakan Pengembangan profesi GuruBab III : Model Pembelajaran , IPA Terpadu danPerangkat PebelajaranBab IV : Penelitian Tindakan KelasBab V : Materi Ilmu Pengetahuan AlamLembar Asesmen

Cakupan pembahasan bab III meliputi model-modelpembelajaran yang inovatif dan menyenangkan, Mediapembelajaran, asesmen, pengembangan perangkat pembelajarandisertai contoh perangkat pembelajaran IPA terpadu.Demikian juga bab IV penelitian Tindakan kelas, disajikanteori ringkas tentang penelitian tindakan kelas dilengkapidengan contoh karya ilmiah hasil penelitian tindakan kelas.

Pembahasan materi Ilmu Pengetahuan Alam meliputi matriesensial fisika, biologi dan kimia.Materi fisika meliputimatei umum tentang melatihkan pemahaman dan penerapannyasecara fleksibel tentang tentang proses berpikir IPAdalam mempelajari proses gejala alam, konsep-konsep suhudan kalor, kinematika partikel, gaya dan tekanan, sertausaha dan energi, pembahasan tentang optika, kelistrikan,kemagnetan dan tata surya

1

Adapun indikator esensial yang digunakan sebagaiacuan untuk penyusunan materi biologi terdiri dari 22indikator esensial, yaitu: (1) Organisasi Tubuh Manusia;(2) Sistem Regulasi Manusia; (3) Kepadatan Populasi danKetersedian Bahan Pangan ; (4) Rantai Makanan; (5)Pembuahan Tunggal; (6) Golongan Darah ; (7) ProsesPertukaran Gas pada Sistem Respirasi; (8) Organisme SesuaiTingkat Trofik ; (9) Gerak pada Tumbuhan; (10) SistemPernapasan; (11) Teknik Rekayasa Genetika ; (12)Bioteknologi; (13) Peredaran Darah; (14) Fotosintesis danRespirasi; (15) Struktur dan Fungsi Tumbuhan; (16) HubunganKerja Otot Bisep dan Trisep Serta Pergerakan Tulang; (17)Kelainan Pembentukan Urine; (18) Fungsi dari Bagian Bunga;(19) Jenis Sendi; (20) Daerah Rasa pada Lidah; (21)Hipotesis Percobaan Faktor yang Mempengaruhi PertumbuhanTumbuhan; dan (22) Membuat preparat basah. Materi pembahasan kimian meliputi pemahaman konsep- konsepmetode ilmiah dan sifat-sifat materi, stoikhiometri,struktur atom, sistem periodik unsur, struktur molekul,energitika, keseimbangan kimia, wujud zat; pemahamantentang macam-macam bahan kimia dalam rumah tangga, zataditif makanan, zat adiktif (psikotropiks), ditinjau darikegunaan dan efek samping, serta penguasaan kegiatanlaboratorium yang sesuai

Setelah mempelajari modul ini Saudara diharapkan dapat a. Memahami proses berpikir IPA dalam mempelajari proses

gejala alamb. Menerapkan prosedur ilmiah untuk mempelajari benda-benda

alam dengan peralatanc. Mendeskripsikan konsep-konsep suhu dan kalor serta

penerapannya secara fleksibel.d. Memaparkan konsep-konsep kinematika partikel serta

penerapannya secara fleksibel.e. Menerapkan konsep-konsep gaya dan tekanan secara fleksibel.f. Mendeskrisikan konsep-konsep usaha dan energi serta

penerapannya secara fleksibel.

2

g. mendeskripsikan konsep getaran dan gelombang sertaparameter-parameternya;

h. mendeskripsikan konsep bunyi dalam kehidupan sehari-hari; i. menyelidiki sifat-sifat cahaya dan hubungannya dengan

berbagai bentuk cermin dan lensa; j. mendeskripsikan alat-alat optik dan penerapannya dalam

kehidupan sehari-hari.k. Menjelaskan konsep-konsep kelistrikan serta penerapannya

secara fleksibel.l. Menjelaskan konsep-konsep kemagnetan serta penerapannya

secara fleksibel

B. Prasyarat(Kompetensi awal yang dipersyaratkan untuk mempelajari modul tersebut, baik berdasarkan bukti penguasaan modul lain maupun dengan menyebut kompetensi spesifik yang diperlukan. Pada Modul-modul tertentu dimungkinkan tidak memerlukan persyaratan)

C. Petunjuk Penggunaan ModuPelajarilah modul ini baik-baik. Selanjutnya kerjakan soal-soal latihan dengan cermat sebagai latihan sekaligus sebagai bahan refleksi bagaimanakah kompetensi profesional Saudara, dengan membandingkan jawaban Saudara dengan kunci jawaban.

D.Tujuan Akhir (Kompetensi yang diharapkan dikuasai peserta didik setelahmenyelesaikan seluruh kegiatan belajar dalam modul)

3

BAB II KEBIJAKAN PENGEMBANGAN PROFESI GURU

A. Tujuan Antara(Kompetensi yang diharapkan dikuasai peserta didik setelah menyelesaikan satu kegiatan belajar tertentu dalam modul)

B. Uraian Materi (Berisi sejumlah informasi pengetahuan yang terkait dengan Judul Kegiatan Belajar)

C. Lembar Kerja(Sejumlah aktivitas yang harus dilakukan oleh peserta didikdalam mencapai kompetensi/subkompetensi yang diinginkan)

D. Alat (Dituliskan alat-alat yang diperlukan untuk melaksanakan aktivitas belajar termasuk spesifikasikasinya)

E. Bahan (Dituliskan bahan-bahan yang diperlukan untuk melaksanakan aktivitas belajar termasuk spesifikasikasiny)

F. Keselamatan dan Kesehatan Kerja (Keselamatan dan Kesehatan Kerja. Di sini dituliskan apa yang perlu dilakukan agar dalam melaksanakan aktivitas belajar peserta didik termasuk perlengkapan yang digunakan dapat selamat dan terhindar dari kecelakaan kerja)

G. Langkah Kerja(Langkah-langkah yang harus dilakukan peserta didik dalam melaksanakan aktivitas belajar guna mencapai kompetensi

4

H. Lembar Latihan(Berisi prosedur dan alat asesmen untuk mengukur kompetensipeserta didik setelah melaksanakan aktivitas belajar dalam satu kegiatan belajar tertentu. Prosedur dan alat asesmen relevan dengan satu tujuan antara tertentu).

5

BAB IIIMODEL DAN PERANGKAT PEMBELAJARAN

A.Model Pembelajaran Pernahkah Anda mendengar kata PAIKEM (Pembelajaran

Aktif, Inovatif, Kreatif, Efektif, dan Menyenangkan)dalamdunia pendidikan? Pasti, Anda pernah mendengarnya; bahkan,mendapatkan informasinya melalui berbagai pelatihan. Nah,dalam modul ini, dikupas tentang PAIKEM beserta teoribelajar yang melatarinya dan model pembelajarannya. PAIKEMmenjawab isu saat ini tentang pergeseran paradigma mengajardari guru sentris ke siswa sentris. Isu tersebut sejalandengan perkembangan zaman, yakni proses transformasipendidikan menuju pada learning to know, learning to do, learning to be,dan learning to live together.

Pada modul ini, Anda akan mengenali konsep dasarPAIKEM, selayang pandang teori belajar, model-modelpembelajaran, dan contoh pembelajaran PAIKEM. Setelah itu,Anda dapat menguatkan pemahaman melalui rangkuman danevaluasi yang terdapat pada modul ini. Selamat belajarmodul ini. Salam PAIKEM!Setelah mempelajari modul ini, Anda diharapkan dapat:

1. mengenali PAIKEM baik dari segi konsep dan ciri-ciri nya;2. mengenali selayang pandang teori belajar yang melandasi

model-model PAIKEM;3. mengidentifikasi model- model pembelajaran berbasis PAIKEM

sehingga dapat membedakan model pembelajaran yang satudengan model pembelajaran yang lain;

4. mengenali contoh-contoh kegiatan pembelajaran yang berbasisPAIKEM.Sebelum mempelajari modul ini, Anda diharapkan memahami

teori belajar dan karakteristik peserta didik agar lebih6

menguatkan pemahaman Anda tentang PAIKEM. Agar isi modul dapatmelekat dalam pengalaman belajar Anda, cara penggunaan modulini perlu Anda cermati dengan seksama. Berikut ini caramenggunakan modul tersebut.1. Lakukanlah orientasi modul terdahulu dengan membaca sekilas

dari awal sampai akhir modul.2. Bacalah daftar isi untuk memberikan pemahaman awal tentang

isi modul.3. Cermati dengan seksama tujuan, prasyarat, dan cara

menggunakan modul untuk membekali arah yang akan ditujudalam mempelajari modul ini.

4. Bacalah secara cermat dari pengantar sampai pada rangkuman.5. Contoh pembelajaran berbasis PAIKEM pada modul ini hanya

sebatas ilustrasi sebagian, Anda dapat mengembangkan danmenerapkan dengan contoh-contoh lainnya di kelas masing-masing.

6. Silahkan menguji diri melalui mengerjakan evaluasi dengancara menjawab pertanyaan yang ada pada evaluasi.

7. Berdiskusilah dengan teman lain tentang isi modul ini untukmemperdalam kemampuan Anda di bidang PAIKEM.

Peta KompetensiModel Pembelajaran berbasis PAIKEM

7

TUJUAN MATA DIKLATPeserta diklat mampu menerapkan

berbagai model pembelajaranaktif, inovatif, kreatif, dan

menyenangkan yang sesuai dengan

Peserta diklatmampu menerapkan

teorikonstruktivistik

dalam model

Peserta diklatmampu menerapkan

konsep danimplikasi teoribelajar sosial

8

Mahasiswamampu

mendeskripsikan konsep

Mahasiswamampu

menerapkankonsepbelajar

Pesertadiklat mampumenerapkan

teori belajarkognitif

TEORI BELAJAR

Sebenarnya siapa siswa itu? Semua yang terlibat dalampendidikan harus sadar bahwa (1) setiap peserta didik adalah unik.Peserta didik mempunyai kelebihan dan kelemahan masing-masing.Oleh karena itu, proses penyeragaman dan penyamarataan akanmembunuh keunikan tersebut. Keunikan harus diberi tempat dandicarikan peluang agar dapat lebih berkembang; (2) anak bukanorang dewasa dalam bentuk kecil. Jalan pikir anak tidak selalu sama dengan jalanpikir orang dewasa. Orang dewasa harus dapat menyelami cara merasadan berpikir anak-anak. Yang terjadi justru sebaliknya,pendidik memberikan materi pelajaran lewat ceramah sepertiyang mereka peroleh dari bangku sekolah yang pernah diikuti;(3) dunia anak adalah dunia bermain tetapi materi pelajaran banyak yang tidakdisajikan lewat permainan. Hal itu salah satunya disebabkan olehpemberian materi pelajaran yang jarang diaplikasikan melaluipermainan yang mengandung nuansa filsafat pendidikan; (4) Usiaanak merupakan usia yang paling kreatif dalam hidup manusia. Namun, duniapendidikan tidak memberikan kesempatan bagi kreativitas; dan(5) dunia anak adalah dunia belajar aktif. Banyak guru yang tidak mampumengaktifkan belajar siswa karena menganggap siswa sebagaiobjek yang tidak dapat bertindak, berpikir, dan berlakuseperti yang diharapkan guru.

Perkembangan ilmu pengetahuan menghasilkan berbagai teoribelajar yang lain, misalnya Gagne (1985) yang menekankan padabehavior development atau perkembangan perilaku sebagai produkdari cumulative effects of learning atau efek komulatif. MenurutGagne bahwa belajar adalah proses perubahan dalam kemampuanyang bertahan lama dan bukan berasal dari proses pertumbuhan.Learning is a change in human disposition of capability that persists over a periodof time and is not simply ascribable to processes of growth. Pendapat Gagnetelah mempengaruhi pandangan tentang bagaimana menatalingkungan belajar.

Dalam modul ini Anda diajak membahas konsep belajar daripandangan teori belajar behavioristik, teori belajar kognitif,teori belajar konstruktivistik dan teori belajar humanistik.Selesai belajar modul ini, diharapkan Anda dapat menerapkan

9

dalam pembelajaran. Tujuan khusus yang dapat Anda perolehsetelah belajar modul ini, Anda dapat :1. Menjelakan hakikat teori belajar Behavioristik, teori

belajar Kognitif, teori belajar Konstruktivistik, dan teoribelajar Humanistik

2. Memilih di antara pandangan teori belajar dalammelaksanakan proses pembelajaran.

1.TEORI BELAJAR BEHAVIORISTIKPenerapan pembelajaran aktif, inovatif, kreatif,

efektif, dan menyenangkan tidak serta merta dapat dilakukanjika siswa belum memiliki stock of knowledge atau prior knowledgedari hal yang sedang dipelajarinya. Pemberian pengalamanbelajar sebagai previous experience sangat dibutuhkan. TeoriBehavioristik memiliki andil besar terhadap hal tersebut.Proposisi-proposisi Behavioristik menjadi landasan logikapengorganisasian pembelajaran yang beraksentuasi padaterbentuknya prior knowledge.

Belajar menurut perspektif Behavioristik adalahperubahan perilaku sebagai hasil interaksi individu denganlingkungannya. Proses interaksi tersebut merupakan hubunganantara stimuli (S) dan respon (R). Muara belajar adalahterbentuknya kebiasaan. Watson mengemukakan ada dua prinsipdalam pembentukan kebiasaan yaitu kekerapan dan kebaruan.Prinsip kekerapan menyatakan bahwa makin kerap individubertindak balas terhadap suatu stimuli, apabila kelakmuncul lagi stimuli itu maka akan lebih besar kemungkinanindividu memberikan respon yang sama terhadap stimulitersebut.

Edwin Guthrie berdasarkan konsep contiguity menyatakanbahwa suatu kombinasi stimuli yang dipasangkan dengan suatugerakan akan diikuti oleh gerakan yang sama apabila stimulitersebut muncul kembali. Pergerakan ini diperoleh melaluilatihan. Guthrie juga mengemukakan prinsip tentangpembinaan dan perubahan kebiasaan. Pada dasarnya pembinaandan perubahaan kebiasaan dapat dilakukan melalui thresholdmethod (metode ambang), the fatigue method (metode meletihkan),

10

dan the incompatible response method (metode rangsangan tidakserasi).

Thorndike berpendapat bahwa belajar pada dasarnyamerupakan pembinaan hubungan antara stimuli tertentu denganrespon tertentu. Semua proses belajar dilakukan dengancoba-salah (trial and error). Ada tiga hukum dalam hal tersebutyaitu (1) hukum hasil (law of effect), (2) hukum latihan (law ofexercise), (3) hukum kesiapan (law of readiness). Skinner menyatakanbahwa peneguhan (reinforcement) memegang peran penting dalammewujudkan tindak balas baru. Peneguhan diartikan sebagaisuatu konsekuensi perilaku yang memperkuat perilakutertentu.

Kegiatan belajar mengajar berdasarkan prinsip-prinsip Behavioristik merupakan kegiatan belajar figuratif.Belajar seperti ini hanya menekankan perolehan informasidan penambahan informasi. Belajar merupakan proses dialogimperatif, bukan dialog interaktif. Belajar bukan prosesorganik dan konstruktif melainkan proses mekanik. Aktivitasbelajar didominasi oleh kegiatan menghafal dan latihan.

2.TEORI BELAJAR KOGNITIFDalam perspektif teori kognitif, belajar merupakan

peristiwa mental, bukan peristiwa behavioral meskipun hal-hal yang bersifat behavioral tampak lebih nyata hampirdalam setiap peristiwa belajar. Perilaku siswa bukansemata-mata respon terhadap yang ada melainkan yang lebihpenting karena dorongan mental yang diatur oleh otaknya.Belajar adalah proses mental yang aktif untuk mencapai,mengingat, dan menggunakan pengetahuan. Belajar menurutteori kognitif adalah perceptual.

Konsep-konsep terpenting dalam teori kognitif selainperkembangan kognitif adalah adaptasi intelektual oleh JeanPeaget, discovery learning oleh Jerome Bruner, reception learningoleh Ausubel. Perkembangan kognitif menurut Jean Peagetdapat digambarkan dalam tabel 1.1 berikut.Tabel 1.1 Perkembangan Kognitif Anak menurut Jean Piaget

TAHAP UMUR CIRI POKOK PERKEMBANGAN

11

SENSORIMOTORIK 0-2 Tahun Berdasarkan tindakanlangkah demi langkah

PRAOPERASIONAL 2 – 7Tahun

Penggunaansymbol/bahasa

tandakonsep intuitif

OPERASI KONKRET 8 – 11Tahun

Pakai aturanjelas/logis

reversibel dan kekelanOPERASI FORMAL 11 Tahun

ke atasHipotesisabstrak

deduktif dan induktiflogis dan probabilitas

Perkembangan kognitif yang digambarkan oleh Peagetmerupakan proses adaptasi intelektual. Proses adaptasitampak pada asimilasi, akomodasi, dan equilibration.Asimilasi ialah proses perubahan apa yang dipahami sesuaidengan struktur kognitif (skemata) yang ada sebelumnya.Pengintegrasian informasi baru ke dalam struktur kognitifyang telah dimiliki oleh individu. Akomodasi adalah prosespenyesuaian struktur kognitif ke dalam situasi.Equilibration adalah pengaturan diri secara mekanis untukmengatur keseimbangan proses asimilasi dan akomodasi.Dengan demikian proses belajar terjadi jika mengikutitahap-tahap tersebut.

Menurut Bruner, kognitif berkembang melalui tigatahap yaitu, enaktif (melakukan aktivitas memahamilingkungan), ikonik (memahami objek melalui gambar danvisualisasi verbal), dan simbolik (memiliki ide abstrakyang dipengaruhi oleh kemampuan berbahasa dan berlogika).

Jika Jean Peaget menyatakan bahwa perkembangankognitif sangat berpengaruh terhadap perkembangan bahasaseseorang, Bruner menyatakan perkembangan bahasa besarpengaruhnya terhadap perkembangan kognitif. Dalam memahamidunia sekitarnya orang belajar melalui simbol bahasa,logika, matematika. Komunikasinya dilakukan dengan

12

menggunakan banyak sistem simbol. Semakin matang seseorangdalam proses berpikirnya semakin dominan sistem simbolnya.

Meskipun teori belajar sosial dari Albert Banduramenekankan pada perubahan perilaku melalui peniruan, banyakpakar tidak memasukkan teori ini sebagai bagian dari teoribelajar behavioristik. Sebab, Albert Bandura menekankanpada peran penting proses kognitif dalam pembelajaransebagai proses membuat keputusan yaitu bagaimana membuatkeputusan perilaku yang ditirunya menjadi perilakumiliknya.

3.TEORI BELAJAR KONSTRUKTIVISTIKBelajar menurut perspektif Konstruktivistik adalah

pemaknaan pengetahuan. Hal tersebut didasarkan pada asumsibahwa pengetahuan bukanlah gambaran dunia kenyataan belaka.Pengetahuan merupakan konstruksi kenyataan melalui kegiatansubjek. Pikiran berfungsi sebagai alat menginterpretasi,sehingga muncul makna yang unik. Teori Konstruktivistikmemandang bahwa ilmu pengetahuan harus dibangun oleh siswadi dalam benak sendiri melalui pengembangan prosesmentalnya. Dalam hal ini iswalah yang membangun danmenciptakan makna pengetahuannya (Nur, 2000).

Konstruktivistik menekankan pada belajar sebagaipemaknaan pengetahuan struktural, bukan pengetahuandeklaratif sebagaimana pandangan behavioristik. Pengetahuandibentuk oleh individu secara personal dan sosial.Pemikiran Konstruktivisme Personal dikemukakan oleh JeanPeaget dan KOnstruktivisme Sosial dikemukakan olehVygotsky.

Belajar berdasarkan Konstruktivistik menekankan padaproses perubahan konseptuall (conceptual-change process). Halini terjadi pada diri siswa ketika peta konsep yangdimilikinya dihadapkan dengan situasi dunia nyata. Dalamproses ini siswa melakukan analisis, sintesis,berargumentasi, mengambil keputusan, dan menarik kesimpulansekalipun bersifat tentatif. Konstruksi pengetahuan yangdihasilkan bersifat viabilitas, artinya konsep yang telahterkonstruksi bisa jadi tergeser oleh konsep lain yang

13

lebih dapat diterima. Degeng (2000) memaparkan hasilananlisis komparatif pandangan Behavioristik-konstruktivistik tentang belajar dikemukakan dalam tabel1.2 berikut ini.

14

Tabel 1.2 Perbandingan Pandangan Behavioristik-Konstruktiviktentang Belajar

Behavioristik

KonstruktivistikPengetahuan adalah

objektif, pasti, dan tetap,tidak berubah. Pengetahuantelah terstruktur denganrapi.

Belajar adalah perolehanpengetahuan, sedang mengajaradalah memindah pengetahuanke orang yang belajar.

Siswa diharapkanmemiliki pemahaman yangsama terhadap pengetahuanyang diajarkan. Artinya, apayang dipahami oleh pengajaritulah yang harus dipahamioleh siswa.

Fungsi mind adalahmenjiplak struktur penge-tahuan melalui prosesberpikir yang dapatdianalisis dan dipilahsehingga makna yangdihasilkan dari prosesberpikir ditentukan olehkarakteristik strukturpengetahuan.

Pengetahuan adalah non-objective, tempo- rer, selaluberubah, dan tidak menentu

Belajar adalah penyusunanpengetahuan dari pengalamankonkret, aktivitas kolaboratif,dan refleksi sertainterpretasi. Mengajar adalahmenata lingkungan agar siswatermotivasi dalam menggalimakna dan menghargaiketidakmampuan

Siswa akan memilikipemahaman yang berbedaterhadap pengetahuan tergantungpada pengalamannya, danperspektif yang dipakai dalammenginterpretasikannya.

Mind berfungsi sebagai alatuntuk menginterpretasiperistiwa, objek, atauperspektif yang ada dalam dunianyata sehingga makna yangdihasilkan bersifat unik danindividualistik.

Berikutnya, bagaimana implikasi proposisi-proposisitersebut dalam kegiatan belajar mengajar ? Silakan Andarefleksikan bagaimana Anda mengajar selama ini! Demikianjuga, refleksikan cara mengajar Anda selama ini denganteknik pengaorganisasian pembelajaran Konstuktivistik?Bandingkan hasil refleksi Anda dengan rumusan-rumusan di

15

bawah ini. Secara hirarki Driver dan Oldham memberikanstrategi pembelajaran konstruktivistik sebagai berikut.

16

RESTRUCTURING OF IDEAS

Clarification and Exchange

Exposure to conflict situation

Construction of new ideas

Evaluation

COMPARISON WITH PREVIOUS IDEAS

1. Orientasi merupakan fase untuk memberi kesempatan kepadasiswa memperhatian dan mengembangkan motivasi terhadaptopik materi pembelajaran.

2. Elicitasi merupakan fase untuk membantu siswa menggali ide-ide yang dimilikinya dengan memberi kesempatan kepada siswauntuk mendiskusikan atau menggambarkan pengetahuan dasaratau ide mereka melalui poster, tulisan yangdipresentasikan kepada seluruh siswa.

17

ORIENTATION

ELICITATION OF

APPLICATION OF

REVIEW CHANGE INIDEAS

3. Restrukturisasi ide dalam hal ini siswa melakukanklarifikasi ide dengan cara mengkontraskan ide-idenyadengan ide orang lain atau teman melalui diskusi.Berhadapan dengan ide-ide lain seseorang dapat terangsanguntuk merekonstruksi gagasannya, kalau tidak cocok.Sebaliknya menjadi lebih yakin jika gagasannya cocok.Membangun ide baru hal ini terjadi jika dalam diskusiidenya bertentangan dengan ide lain atau idenya tidak dapatmenjawab pertanyaan-pertanyaan yang diajukan teman-temannya. Mengevaluasi ide barunya dengan eksperimen. Jikadimungkinkan, sebaiknya gagasan yang baru dibentuk itudiuji dengan suatu percobaan atau persoalan yang baru.

4. Aplikasi ide dalam langkah ini ide atau pengetahuan yangtelah dibentuk siswa perlu diaplikasikan pada bermacam-macam situasi yang dihadapi. Hal ini akan membuatpengetahuan siswa lebih lengkap bahkan lebih rinci.

5. Review dalam fase ini memungkinkan siswa mengaplikasikanpengetahuannya pada situasi yang dihadapi sehari-hari,merevisi gagasannya dengan menambah suatu keterangan ataudengan cara mengubahnya menjadi lebih lengkap. Jika hasilreview kemudian dibandingkan dengan pengetahuan awal yangtelah dimiliki maka akan memunculkan kembali ide-ide(elicitasi) pada diri siswa.

A. Teori Belajar Sosial (Humanistik) Teori belajar sosial (Humanistik) diperkenalkan oleh

Albert Bandura (1977--1986) yang menjelaskan tentangpengaruh penguatan dari luar diri atau lingkungan seorangsiswa. Aktivitas kognitif dalam diri siswa (kemampuan)belajar iswa dilaului dengan cara “modelling” ataumencontoh perilaku orang lain. Teori ini mementingkanpilihan pribadi, kreativitas, dan aktualisasi dari setiapindividu yang belajar.Bandura mengemukakan ada 6 (enam) prinip yang mendasar

dalam menerapkan teori belajar Humanistik, yaitu (1)menyatakan perilaku, (2) kemampuan membuat atau memahamisimbol/tanda/lambang, (3) kemampuan berpikir ke depan, (4)kemampuan untuk seolah-olah mrngalami sendiri apa yang

18

dialami orang lain, (5) kemampuan mengatur diri sendiri dan(6) kemampuan untuk berefleksi.

1. Faktor-faktor yang Saling MenentukanDalam hal ini ada tiga faktor yang saling menentukan,

yaitu (a) perilaku, (b) berbagai faktor yang ada padapribadi seseorang dan (c) peristiwa-peristiwa yang terjadipada lingkungan diri orang tersebut. Ketiga faktor tersebutsecara bersama-sama saling bertindak sebagai penentu ataupenyebab yang satu terhadap yang lain.

2. Kemampuan Membuat atau Memahami Simbol/Tanda/Lambang Bandura berpendapat bahwa seseorang dalam memahami dunia

ini secara simbolis melalui gambar-gambar kognitif (cognitiverepresentation). Oleh karena itu seseorang termasuk Anda lebihcepat bereaksi terhadap gambaran kognitif dari duniasekitar daripada terhadap dunia itu sendiri. Artinya Andamemiliki kemampuan berpikir dan memanfaatkan bahasa sebagaialat untuk berpikir yang kemudian tersimpan dalam ngatandan hal-hal yang akan datang dapat pula diuji coba secarasimbolis dalam pikiran. Pikiran-pikiran merupakan simbol-simbol atau gambaran kognitif dari masa lalu maupun masadepan yang dapat memengaruhi atau menyebabkan munculnyaperilaku tertentu.

3. Kemampuan Berpikir ke DepanKemampuan berpikir atau mengolah simbol dapat

dimanfaatkan untuk merencanakan masa depan. Anda dapatmenduga bagaimana orang lain akan bereaksi terhadap Andaberkaitan dengan tujuan yang ingin dicapai, merencanakantindakan-tindakan yang harus diambil untuk mencapai tujuantersebut. Kondisi inilah yang disebut berpikir ke depan,dan cenderung tindaakan diawali oleh pikiran.

4. Kemampuan untuk Seolah-olah Mengalami Sendiri apa yangDialami Orang Lain

Anak-anak maupun orang dewasa mampu belajar dengan caramemperhatikan perilaku orang lain dan memperhatikankonsekuensi dari perilaku tersebut. Keadaan inilah yangdisebut belajar berdasarkan apa yang dialami orang lain.Selain itu seseorang belajar dengan melakukan sendiri dalamberbagai hal dan terjadi konsekuensi dari

19

perbuatan/perilakunya. Cara belajar dari pengalaman oranglain merupakan upaya seseorang untuk mengembangkan sesuatuyang dipikirkan.

5. Kemampuan Mengatur Diri Sendiri Setiap orang pada umumnya memiliki kemampuan

mengendalikan perilaku diri sendiri. Anda telah mengaturkegiatan sehari-hari, misalnya kapan harus memeriksakesehatan secara rutin, berapa jam harus tidur, jam berapaharus berangkat mengajar, kapan harus menyiapkan perangkatpembelajaran, kapan melakukan evaluasi setiap matapelajaran, kapan Anda mengajukan kenaikan pangkat, Andamelaksanakan tugas sebagai guru secara optimal, kapanmelaksanakan penelitian dan tentunya masih banyak kegiatanyang Anda atur baik yang yang bersifat rutin, maupun skalaprioritas. Perilaku-perilaku ini Anda kerjakan selain untukmelaksanakan kewajiban sebagai guru, juga berdasarkanstandard an motivasi yang telah anda tetapkan sendiri.

6. Kemampuan untuk BerefleksiPrinsip ini menjelaskan bahwa sebagian besar orang

cenderung melakukan refleksi atau perenungan untukmemikirkan tentang kemampuan pribadi masing-masing. Merekaumumnya mampu memantau ide-ide, dan kepantasan menilai idetersebut serta menilai dirinya dengan memperhatikankonsekuensi dari perilakunya. Berdasarkan semua penilaiandirinya itu, yang paling penting adalah penilaian terhadaptingkat kompetensi atau kemampuan mereka dapat mengerjakansuatu tugas dengan sukses. Penilaian terhadap diri sendiridisebut keyakinan akan kemampuan diri (self efficacy) yangternyata memengaruhi pilihan seseorang terhadap kegiatanyang akan dilakukan, besarnya usaha yang akan ditunjukkanuntuk menyelesaikan tugas tersebut, besarnya tantangan saatmenghadapi kesulitan, dan kemungkinan muncul rasa khawatirmenghadapi suatu tugas, bahkan ada rasa takut ataupunkurang percaya diri.

4.RANHGKUMAN1. Belajar menurut perspektif Behavioristik adalahperubahan perilaku sebagai hasil interaksi individu dengan

20

lingkungannya. Proses interaksi tersebut merupakan hubunganantara stimuli (S) dan respon (R). Muara belajar adalahterbentuknya kebiasaan.

2. Teori Kognitif, belajar merupakan peristiwa mental,bukan peristiwa behavioral meskipun hal-hal yang bersifatbehavioral tampak lebih nyata hampir dalam setiap peristiwabelajar. Belajar adalah proses mental yang aktif untukmencapai, mengingat, danmenggunakan pengetahuan. Belajarmenurut teori kognitif adalah perceptual.

3. Pandangan belajar menurut teori Konstruktivistikmemandang bahwa ilmu pengetahuan harus dibangun oleh siswadi dalam benaknya sendiri melalui pengembangan prosesmentalnya, dan siswalah yang membangun dan menciptakan maknapengetahuannya.

4. Belajar menurut pandangan teori sosial (Humanistik)merupakan suatu proses di mana siswa mengembangkan kemampuanpribadi yang khas dalam bereaksi terhadap lingkungansekitar. Hal ini dapat dikatakan bahwa siswa tersebutmengembangkan kemampuan terbaik dalam diri pribadinya.

5. Bandura mengemukakan ada 6 (enam) prinip yang mendasardalam menerapkan teori belajar humanistik yaitu: (1)menyatakan perilaku, (2) kemampuan membuat atau memahamisimbol/tanda/lambang, (3) kemampuan berpikir ke depan, (4)kemampuan untuk seolah-olah mrngalami sendiri apa yangdialami orang lain, (5) kemampuan mengatur diri sendiri, dan(6) kemampuan untuk berefleksi.

21

MODEL-MODEL PEMBELAJARAN PAIKEM

Salah satu kelemahan sistem pendidikan di Indonesiacenderung berorientasi pada input dan output, kurangmemperhatikan aspek proses. Padahal, proses akan sangatmenentukan hasil. Salah satu upaya meningkatkan kualitasproses belajar itu ialah melalui PAIKEM. Apa yang dimaksuddengan PAIKEM? Mengapa harus PAIKEM? Apa ciri-ciri PAIKEM?Apa yang harus dipersiapkan dalam PAIKEM? Model-modelpembelajaran apa saja yang menggunakan pendekatan PAIKEM?

Anda dapat menjawab semua pertanyaan tersebut denganmemelajari dan menelaah penjelasan yang disajikan berikut.

A. Konsep dan Ciri-ciri PAIKEM Sebenarnya, guru termasuk orang yang kreatif. Berarti,

guru mempunyai sikap kreatif. Sikap kreatif ditandai dengan(a) keterbukaan terhadap pengalaman baru, (b) kelenturandalam berpikir, (c) kebebasan dalam ungkapan diri, (d)menghargai fantasi, (e) minat terhadap kegiatan kreatif,(f) kepercayaan terhadap gagasan sendiri, dan (g)kemandirian dalam memberikan pertimbangan sendiri.

Sebagai modal melaksanakan PAIKEM, tentunya gurumempunyai ciri-ciri:

rasa ingin tahu yang luas dan mendalam, sering mengajukan pertanyaan yang baik, memberikan banyak gagasan atau usul terhadap suatu masalah, bebas dalam menyatakan pendapat, mempunyai rasa keindahan yang mendalam, menonjol dalam salah satu seni, mampu melihat suatu masalah dari berbagai sudut pandang, mempunyai rasa humor yang luas, mempunyai daya imajinasi, dan orisinal dalam gagasan dan pemecahan masalah.

Banyak guru yang apatis untuk terus membangun prestasi.Sikap apatis tersebut biasanya dipengaruhi oleh usia yangmenjelang pensiun, kondisi tempat mengajar yang tidakmendukung, teman-teman lain yang juga apatis, serta kepala

22

sekolah yang tidak menuntut apa-apa dari guru. Hilman(sebut saja begitu) suatu saat berkata, "Mengapa bersusahpayah, kan sebentar lagi pensiun", jawabnya dengan entengketika ditanya tentang mengapa tidak kreatif. Kebiasaanmengajar dijalaninya seperti biasanya. Kebiasaan itu telahdibangunnya dari 20 tahun yang lalu. Jadi, gaya mengajarsaat ini sama dengan gaya mengajar 20 tahun yang lalu.Padahal, rentang tahun yang begitu panjang amat baik jikadiisi dengan perubahan positif gaya mengajar.Lain lagi dengan Dewi (nama disamarkan), apa yang

dilakukannya tidak sedikit pun mencerminkan perubahankarena teman guru di sekolahnya tidak aktif dan tidakberprestasi. "Maunya sih kreatif dan kepingin berprestasi,tapi teman lain juga biasa-biasa saja. Saya ya ngikut aja",ujarnya tanpa beban. Ungkapan seperti tersebut tampaknyajuga dilakukan oleh guru-guru yang lainnya.Budi (lagi-lagi nama samaran) sangat jengah karenakreativitas yang pernah dimunculkannya suatu waktu tidakmendapatkan tanggapan dari kepala sekolahnya. Sejakkejadian itu, Budi pasif dan apatis. Tidak ada satu punpembaharuan dilakukannya. Dari ilustrasi di atas, terlihat bahwa pengaruh

lingkungan tempat berkomunitas teramat kuat. Pengaruh dirisendiri tidak muncul. Bahkan, pengaruh diri sendiritenggelam jauh di lubuk hati. Untuk itu, agar dapatkreatif, Anda harus berani menutup kran pengaruh dari luar.Guru kreatif menggunakan kata janganberikut.

Jangan membayangkan sesuatu itu sulit dan akan menemuikegagalan sebelum Anda mencoba beberapa kali.

Jangan takut dengan alat dan bahan yang sulit didapat Jangan berpikiran bahwa kreatif itu berkaitan dengan danabesar

Jangan beranggapan bahwa kreativitas itu membutuhkan waktuyang banyak.

Jangan percaya dengan anggapan bahwa untuk kreatifdibutuhkan pemikiran yang mendalam.

Jangan memvonis bahwa kreativitas itu milik orang-orangtertentu.

23

Jangan menuduh bahwa diri Anda tidak dapat kreatif. Jangan takut bertanya kepada siapa saja. Jangan terlalu asyik dengan kebiasaan selama ini Jangan mudah putus asa, mudah jenuh, mudah marah, dan mudahmengatakan gagal.

Mengajar merupakan tugas yang sangat kompleks. MenurutArends (dalam Kardi dan Nur, 2000:6), menjadi seorang guruyang berhasil memerlukan sifat-sifat sebagai berikut.

a. Guru yang berhasil memiliki kualitas pribadi yangmemungkinkan ia mengembangkan hubungan kemanusiaan yangtulus dengan siswa, orang tua, dan kolega-koleganya.

b. Guru yang berhasil mempunyai sikap yang positif terhadapilmu pengetahuan. Mereka menguasai dasar-dasar pengetahuantentang belajar dan mengajar; menguasai pengetahuan tentangperkembangan manusia dan cara belajar; dan menguasaipengajaran dan pengelolaan kelas.

c. Guru yang berhasil menguasai sejumlah keterampilan mengajaryang telah dikenal di dunia pendidikan untuk mendorongketerlibatan siswa dalam proses pembelajaran danmeningkatkan hasil belajar.

d. Guru yang berhasil memiliki sikap dan keterampilan yangmendorong siswa untuk berpikir reflektif dan mampumemecahkan masalah. Mereka memahami bahwa belajarpengelolaan pembelajaran yang baik merupakan proses yangamat panjang sama halnya dengan profesi lain, yangmemerlukan belajar dan interaksi secara berkelanjutan dengankolega seprofesi.

Dryden dan Vos (2000:296) secara khusus menyarankankepada guru agar menggunakan enam kiat mengajar denganefektif apabila mengharapkan hasil belajar siswa secaramaksimal. Keenam kiat mengajar dengan efektif di kelassebagai berikut.

a. Ciptakan kondisi yang benar1) Orkestrakan lingkungan;2) Ciptakan suasana positif bagi guru dan murid;3) Kukuhkan, jangkarkan, dan fokuskan;4) Tentukan hasil dan sasaran; AMBAK—Apa Manfaatnya

Bagiku?

24

5) Visualisasikan tujuan Anda;6) Anggaplah kesalahan sebagai umpan balik;7) Pasanglah poster di sekeliling dinding.

b.Presentasikan dengan benar1) Dapatkan gambar menyeluruh dahulu, termasuk perjalanan

lapangan;2) Gunakan semua gaya belajar dan semua ragam kecerdasan;3) Gambarlah, buatlah pemetaan pikiran, dan visualisasikan;4) Gunakan konser musik aktif dan pasif.

c. Pikirkan1) Berpikirlah kreatif;2) Berpikirlah kritis—konseptual, analitis, dan reflektif;3) Lakukan pemecahan masalah secara kreatif;4) Gunakan teknik memori tingkat tinggi untuk menyimpan

informasi secara permanen;5) Berpikirlah tentang pikiran Anda.

d. Ekspresikan1)Gunakan dan praktikkan;2)Ciptakan permainan, lakon pendek, diskusi, sandiwara—untuk melayani semua gaya belajar dan semua ragamkecerdasan.

e. Praktikkan1)Gunakan di luar sekolah;2)Lakukan;3)Ubahlah murid menjadi guru;4)Kombinasikan dengan pengetahuan yang sudah Anda miliki.

f. Tinjau, Evaluasi, dan Rayakan1)Sadarilah apa yang Anda ketahui;2)Evaluasilah diri/teman/dan siswa Anda;3)Lakukan evaluasi berkelanjutan.

Salah satu bentuk yang diujicobakan dalam sekolahrintisan adalah pendekatan PAIKEM. PAIKEM adalah sebuah

25

istilah untuk menggambarkan sebuah proses pembelajaran yangaktif, inovatif, kreatif, efektif, dan menyenangkan.Disebut demikian karena pembelajaran ini dirancang agarmengaktifkan peserta didik, mengembangkan inovasi dankreativitas sehingga proses pembelajaran efektif dalamsuasana menyenangkan. Pembelajaran tersebut juga dikenaldengan nama Pembelajaran Kontekstual (Contextual Teaching andLearning) yang lazim disebut pembelajaran CTL.

Pembelajaran aktif dimaksudkan bahwa dalam prosespembelajaran guru harus menciptakan suasana sedemikian rupasehingga peserta didik aktif bertanya, menanyakan, danmengemukakan gagasan. Belajar memang merupakan suatu prosesaktif dari si pembelajar dalam membangun pengetahuannya,bukan proses pasif yang hanya menerima kucuran informasiatau pengetahuan dari guru belaka. Pembelajaran inovatif adalah pembelajaran yang dikemas

guru atas dorongan gagasan baru untuk melakukan langkah-langkah belajar dengan metode baru sehingga memperolehkemajuan hasil belajar. Paradigma pembelajaran inovatifdiyakini mampu memfasilitasi siswa untuk mengembangkankecakapan hidup dan siap terjun di masyarakat. Dengan begitu,pembelajaran inovatif ditandai dengan prinsip-prinsip: (1)pembelajaran bukan pengajaran, (2) guru sebagai fasilitatorbukan bukan intrukstur, (3) siswa sebagai subjek bukan objek,(4) multimedia bukan monomedia, (5) sentuhan manusiawi bukanhewani, (6) pembelajaran induktif bukan deduktif, (7) materibermakna bagi siswa bukan sekadar dihafal, dan (8)keterlibatan siswa partisipatif bukan pasif. Dalam menanganisiswa, pembelajaran inovatif haruslah seirama dengankarakteristik siswa sebagai pembelajar. Bobbi de Portermenyatakan, “bawalah dunia mereka ke dunia kita dan hantarkandunia kita ke dunia mereka”.

Pembelajaran kreatif dimaksudkan agar guru menciptakankegiatan belajar yang beragam sehingga memenuhi berbagaitingkat kemampuan peserta didik, siswa dapat menjadikreatif dalam proses pembelajarannya. Artinya, siswakretaif dalam memahami masalah, menemukan ide yang terkait,mempresentasikan dalam bentuk lain yang lebih mudah

26

diterima, dan menemukan kesenjangan yang harus diisi untukmemecahkan masalah.

Pembelajaran yang menyenangkan bukan semata-matapembelajaran yang menjadikan siswa tertawa terbahak-bahak,melainkan sebuah pembelajaran yang di dalamnya terdapatkohesi yang kuat antara guru dan peserta didik dalamsuasana yang sama sekali tidak ada tekanan, baik fisikmaupun psikologis. Jika pembelajaran berada dalam kondisitekanan, maka akan mengerdilkan pikiran siswa, sedangkankebebasan apapun wujudnya akan dapat mendorong terciptanyaiklim pembelajaran (learning climate) yang kondusif.

Berdasarkan uraian di atas, sudahkan Anda memahamiPAIKEM? Dapatkah Anda menyebutkan ciri-ciri PAIKEM? Cobalahcocokkan pemahaman Anda tentang PAIKEM dengan uraianberikut. PAIKEM mengambarkan hal-hal sebagai berikut:

1. Peserta didik terlibat dalam berbagai kegiatan yangmengembangkan pemahaman dan kemampuan mereka denganpenekanan pada belajar melalui berbuat.

2. Guru menggunakan berbagai media pembelajaran dan berbagaicara untuk membangkitkan semangat, termasuk menggunakanlingkungan sebagai sumber belajar untuk menjadikanpembelajaran menarik, menyenangkan, dan cocok bagi pesertadidik.

3. Guru mengatur kelas dengan memajang buku-buku dan bahanbelajar yang lebih menarik dan menyediakan ‘pojok baca’ danmemajang hasil karya siswa.

4. Guru menerapkan strategi pembelajaran yang lebihkooperatif dan interaktif, termasuk cara belajar kelompok.

5. Guru mendorong peserta didik untuk menemukan caranyasendiri dalam pemecahan suatu masalah, untuk mengungkapkangagasannya, dan melibatkam peserta didik dalam menciptakanlingkungan sekolahnya.

Gambaran pelaksanaan pendekatan PAIKEM diperlihatkandengan berbagai kegiatan yang terjadi selama prosespembelajaran. Pada saat yang sama, gambaran tersebutmenunjukkan kemampuan yang perlu dikuasai guru untukmenciptakan keadaan tersebut. Berikut adalah tabel beberapa

27

contoh kegiatan pembelajaran dan kemampuan guru yangberkesesuaian. Tabel 2.1 Tingkat Kemampuan Guru yang harus Dikuasai

dalam PembelajaranKemampuan Guru Kegiatan Belajar Mengajar

1. Guru merancangdan mengelola pembelajaran yangmendorong pesertadidik untuk berperan aktif dalam pembelajaran.

Guru melaksanakan KBM, mendorong peserta didik berperan aktif dalam kegiatan yang beragam, misalnya:

Percobaan Diskusi kelompok Memecahkan masalah Mencari informasi Menulis laporan/cerita/puisi Berkunjung keluar kelas

2. Guru menggunakan mediapembelajaran dansumber belajar yang beragam.

Sesuai mata pelajaran, guru menggunakan, misal: - media yang tersedia atau yang

dibuat sendiri- gambar - studi kasus - nara sumber - lingkungan

3. Guru memberi kesempatan kepadapeserta didik untuk mengembangkan keterampilan.

Peserta didik: melakukan percobaan, pengamatan, atau wawancara

mengumpulkan data/jawaban dan mengolahnya sendiri

menarik kesimpulan memecahkan masalah, mencari rumus sendiri

menulis laporan/hasil karya lain dengan kata-kata sendiri

4. Guru memberi kesempatan kepadapeserta didik untuk

Melalui: diskusi pertanyaan terbuka hasil karya yang merupakan pemikiran

28

mengungkapkan gagasannya sendiri secara lisan atau tulisan.

peserta didik sendiri

5. Guru menyesuaikan bahan dan kegiatan belajar dengan kemam-puanpeserta didik.

Peserta didik dikelompokkan sesuai dengan kemampuan (untuk kegiatan tertentu)

Bahan pelajaran disesuaikan dengan kemampuan kelompok tersebut.

Tugas perbaikan atau pengayaan diberikan

6. Guru mengaitkan pembelajaran dengan pengalamanpeserta didik sehari-hari.

Peserta didik menceritakan atau memanfaatkan pengalamannya sendiri.

Peserta didik menerapkan hal yang dipelajari dalam kegiatan sehari-hari

7. Menilai prosespembelajaran dan kemajuan belajar peserta didik secara terus menerus.

Guru memantau kerja peserta didik Guru memberikan umpan balik

Berdasarkan paparan tersebut, hubungan antara teori,model pembelajaran PAIKEM , dan CTL dapat digambarkan sebagaiberikut.

B. Model-model PAIKEMSelama bertahun-tahun telah banyak diteliti dan

diciptakan bermacam-macam pendekatan pembelajaran.Pendekatan pembelajaran yang diuraikan di dalam modul inididasarkan pada konsep model pembelajaran yang pada awalnyadikembangkan oleh Bruce dan koleganya (Joyce, Weil, danShowers, 1992) dan diberi nama model pembelajaran. Istilah

29

model pembelajaran mempunyaiempat ciri khusus yang tidakdimiliki oleh strategi atau prosedur tertentu. Ciri-ciritersebut adalah (1) rasional teoritik yang logis yangdisusun oleh para pencipta atau pengembangnya, (2) landasanpemikiran tentang apa dan bagaimana siswa belajar (tujuanpembelajaran yang akan dicapai), (3) tingkah laku mengajaryang diperlukan agar model tersebut dapat dilaksanakandengan berhasil, dan (4) lingkungan belajar yangdiperlukan agar tujuan pembelajaran itu dapat tercapai.Berikut ini disajikan model-model pembelajaran.

1. Pembelajaran KooperatifModel pembelajaran kooperatif dikembangkan oleh John

Dewey dan Herbert Thelan. Menurut Dewey seharusnya kelasmerupakan cerminan masyarakat yang lebih besar. Thelantelah mengembangkan prosedur yang tepat untuk membantu parasiswa bekerja secara berkelompok. Tokoh lain adalah ahlisosiologi Gordon Alport yang mengingatkan kerja sama danbekerja dalam kelompok akan memberikan hasil lebih baik.Menurut Shlomo Sharan dalam model pembelajaran kooperatifharuslah diciptakan setting kelas dan proses pengajaranyang mensyaratkan adanya kontak langsung, berperan sertadalam kerja kelompok dan adanya persetujuan antar anggotadalam kelompok.

Model pembelajaran kooperatif mempunyai sintakstertentu yang merupakan ciri khususnya. Tabel 2.2 berikutini adalah sintaks model pembelajaran kooperatif danperilaku laku guru pada setiap sintaks.

Tabel 2.2 Sintaks Model Pembelajaran KooperatifFase Perilaku Guru

Fase 1Menyampaikan tujuan dan memotivasi siswa

Guru menyampaikan semua tujuan pelajaran yang ingin dicapai pada pelajaran tersebut dan memotivasi siswa belajar.

Fase 2Menyajikan informasi

Guru menyajikan informasi kepada siswa dengan jalan demonstrasi atau lewat bahan bacaan.

Fase 3 Guru menjelaskan kepada siswa 30

Mengorganisasi siswa ke dalam kelompok-kelompokbelajar

bagaimana cara membentuk kelompok belajar dan membantu setiap kelompok agar melakukan transisi secara efisien.

Fase 4Membimbing kelompok bekerja dan belajar

Guru membimbing kelompok-kelompok belajar pada saat mereka mengerjakan tugas mereka.

Fase 5Evaluasi

Guru mengevaluasi hasil belajar tentang materi yang telah dipelajari atau masing-masing kelompok mempresentasikan hasil kerjanya.

Fase 6Memberikan penghargaan

Guru mencari cara-cara untuk menghargai baik upaya maupun hasilbelajar individu dan kelompok.

Terdapat beberapa tipe model pembelajaran kooperatifseperti tipe STAD (Student Teams Achievement Division), tipe Jigsawdan investigasi kelompok dan pendekatan struktural.

a. Student Teams-Achievement Division (STAD)Pada Kooperatif tipe STAD siswa dalam suatu kelas dibagi

menjadi kelompok-kelompok dengan anggota 4-5 orang. Setiapkelompok haruslah heterogen, terdiri atas laki danperempuan, berasal dari berbagai suku, memiliki kemampuantinggi, sedang, dan rendah. Anggota kelompok menggunakanlembar kegiatan atau perangkat pembelajaran yang lain untukmenuntaskan materi pelajarannya. Siswa dalam kelompokkemudian saling membantu satu sama lain untuk memahamibahan pelajaran melalui tutorial, kuis, atau melakuandiskusi. Setiap periode waktu tertentu, misalnya dua minggusiswa diberi kuis. Kuis tersebut menghasilkan skor, dantiap individu dapat diukur skor perkembangannya.

b. JigsawTipe Jigsaw diterapkan dengan membagi siswa dalam

kelompok dengan 5 atau 6 orang anggota kelompok belajarheterogen. Materi pembelajaran diberikan kepada siswa dalam

31

bentuk teks. Setiap anggota bertanggung jawab untukmempelajari bagian tertentu dari bahan yang diberikantersebut. Sebagai contoh, jika materi yang diajarkan ituadalah hirarki kehidupan dalam ekosistem, seorang siswamempelajari tentang populasi, siswa lain mempelajaritentang komunitas, siswa lain lagi belajar tentangekosistem, dan yang terakhir belajar tentang biosfer.Anggota dari kelompok lain yang mendapat tugas topic yangsama berkumpul dan berdiskusi tentang topic tersebut.Kelompok ini disebut kelompok ahli. Setelah berdiskusidalam kelompok ahli selama selang waktu tertentu,setiapanggota kelompok ahli kembali ke kelompok asal danmenyampaikan apa yang telah didiskusikan di dalam kelompokahli kepada teman-temannya dalam kelompok asal. Evaluasidilakukan pada kelompok asal (lihat gambar 112)

Gambar 1.2 Model Kooperatif Tipe Jigsaw

Tiap kelompok ahli memiliki satu anggota dari tiap kelompokasal

c. Investigasi KelompokDalam penerapan Investigasi Kelompok guru membagi kelas

menjadi kelompok-kelompok dengan anggota 5 atau 6 siswayang heterogen. Untuk beberapa kasus, kelompok dapatdibentuk dengan mempertimbangkan keakraban persahabatanatau minat yang sama dalam topik tertentu. Selanjutnyasiswa memilih topik untuk diselidiki, dan diteruskanmelakukan penyelidikan yang mendalam atas topik yangdipilih itu. Akhirnya kelompok-kelompok tersebut akan

32

12

1

1 2

1 2

1 2

2

3

Kelompok asal

Kelompok ahli

menyiapkan dan mempresentasikan laporannya kepada seluruhkelas.

Tabel 2.3 Perbandingan Empat Tipe Pembelajaran Kooperatif

Aspek Tipe STAD Tipe Jigsaw Investigasi Kelompok

PendekatanStruktural

Tujuan kognitif

Informasi akademik sederhana


Informasi akademik tingkat tinggi & ketr. inkuiri


Tujuan sosial

Kerja kelompokdan kerja sama

Kerja kelompok dan kerja sama

Kerjasama dalam kelompok kompleks

Keterampilan kelompok an keterampilan sosial

Struktur tim

Kelompokheterogen dengan4-5 orang anggota

Kelompok belajar heterogen dengan 5-6 orang anggota menggunakanpola kelompok ”asal” dan kelompok ”ahli”

Kelompok belajar dengan 5-6anggota heterogen

Bervariasi, berdua, bertiga, kelompok dengan 4-6anngota.

Pemilihan topik

Biasanya guru

Biasanya guru

Biasanya siswa

Biasanya guru

Tugas Utama

Siswa dapatmenggunakanlembar

Siswa mempelajarimateri

Siswa menyelesaikan

Siswa mengerjakan tugas-

33

Aspek Tipe STAD Tipe Jigsaw Investigasi Kelompok

PendekatanStruktural

kegiatan dan saling membantu untuk menuntaskanmateri belajarnya

dalam kelompok” ahli” kemudian membantu anggota kelompok asal mempelajarimateri itu

inkuiri kompleks

tugas yangdiberikan sosial dankognitif

Penilaian

Tes mingguan

Bervariasi dapat berupa tes mingguan

Menyelesaikan proyekdan menulis laporan, dapat menggunakan tes essay

Bervariasi

Pengakuan

Lembar pengetahuandan publikasi lain

Publikasi lain

Lembar pengetahuan dan publikasi lain

Bevariasi

2. Inkuiri atau Belajar Melalui PenemuanPara siswa dapat belajar menggunakan cara berpikir dancara bekerja para ilmuwan dalam menemukan sesuatu. Tokoh-tokoh dalam belajar melalui penemuan ini antara lain adalahBruner, yang merupakan pelopor pembelajaran penemuan.Pembelajaran penemuan merupakan suatu model pengajaran yangmenekankan pentingnya membantu siswa memahami struktur atauide kunci dari suatu disiplin ilmu, perlunya siswa aktifterlibat dalam proses pembelajaran, dan suatu keyakinanbahwa pembelajaran yang sebenarnya akan terjadi melaluipenemuan pribadi. Tokoh lain adalah Richard Suchman yang

34

mengembangkan suatu pendekatan yang disebut latihaninkuiri.Sintaks belajar melalui penemuan tidak jauh berbeda denganlangkah-langkah kerja ilmiah yang ditempuh oleh parailmuwan dalam menemukan sesuatu yang dapat dicermati dalamtabel 2.4 berikut ini.

Tabel 2.4 Sintaks Model Belajar melalui PenemuanTahap Tingkah Laku Guru

Tahap 1Observasi menemukan masalah

Guru menyajikan kejadian-kejadian atau fenomena yang memungkinkan siswa menemukanmasalah.

Tahap 2Merumuskan masalah

Guru membimbing siswa merumuskan masalah penelitian berdasarkan kejadian dan fenomena yang disajikannya.

Tahap 3Mengajukan hipotesis

Guru membimbing siswa untuk mengajukan hipotesis terhadap masalah yang telah dirumuskannya.

Tahap 4Merencanakan pemecahan masalah (melalui eksperimen atau cara lain)

Guru membimbing siswa untuk merencanakan pemecahan masalah, membantu menyiapkanalat dan bahan yang diperlukan dan menyusun prosedur kerja yang tepat.

Tahap 5Melaksanakan eksperimen (atau cara pemecahan masalah yang lain)

Selama siswa bekerja guru membimbing dan memfasilitasi.

Tahap 6Melakukan pengamatandan pengumpulan data

Guru membantu siswa melakukan pengamatan tentanghal-hal yang penting dan membantu mengumpulkan dan

35

Tahap Tingkah Laku Guru

mengorganisasi data.Tahap 7Analisis data

Guru membantu siswa menganalisis data supaya menemukan sesuatu konsep

Tahap 8Penarikan kesimpulanatau penemuan

Guru membimbing siswa mengambil kesimpulan berdasarkan data dan menemukan sendiri konsep yang ingin ditanamkan.

3. Pembelajaran berdasarkan MasalahModel pengajaran berdasarkan masalah lebih kompleksdibandingkan dua model yang telah diuraikan sebelumnya.Model pengajaran berdasarkan masalah mempunyai ciri umum,yaitu menyajikan kepada siswa tentang masalah yang autentikdan bermakna yang akan memberi kemudahan kepada para siswauntuk melakukan penyelidikan dan inkuiri. Model ini jugamempunyai beberapa ciri khusus yaitu adanya pengajuanpertanyaan atau masalah, berfokus pada keterkaitan antardisiplin ilmu, penyelidikan autentik, menghasilkanproduk/karya dan memamerkan produk tersebut serta adanyakerja sama. Sebagai contoh masalah autentik adalah”bagaimanakah kita dapat memperbanyak bibit bunga mawardalam waktu yang singkat supaya dapat memenuhi permintaanpasar” Apabila pemecahan terhadap masalah ini ditemukan,maka akan memberikan keuntungan secara ekonomis. Masalahseperti ”bagaimanakah kandungan klorofil daun padatumbuhan-tumbuhan yang tumbuh pada tempat yang tingkatintensitas cahanyanya berbeda” merupakan masalah akademisyang apabila ditemukan jawabannya belum dapat memberimanfaat praktis secara langsung.Landasan teoretik dan empirik model pengajaran berdasarkanmasalah adalah gagasan dan ide-ide para ahli seperti Deweydengan kelas demokratisnya, Piaget yang berpendapat bahwaadanya rasa ingin tahu pada anak akan memotivasi anak untuksecara aktif membangun tampilan dala otak mereka tentang

36

lingkungan yang mereka hayati, Vygotsky yang merupakantokoh dalam pengembangan konsep konstruktivisme yangmerupakan konsep yang dianut dalam model pengajaranberdasarkan masalah. Model pengajaran berdasarkan masalah juga mempunyaisintaks tertentu yang merupakan ciri khas dari model ini.Tabel 2.5 berikut ini adalah sintaks model pengajaranberdasarkan masalah dan tingkah laku guru pada setiap tahapsintaks.Tabel 2.5 Sintaks Model Pengajaran Berdasarkan Masalah


Tahap 1Orientasi siswa kepada masalah

Guru menjelaskan tujuan pembelajaran, logistik yang dibutuhkan, memotivasi siswa untuk terlibat pada aktivitas pemecahan masalah yang dipilihnya.

Tahap 2Mengorganisasi siswa untuk belajar

Guru membantu siswa mendefinisikan dan mengorganisasi tugas belajar yang berhubungan dengan masalahtersebut.

Tahap 3Membimbing penyelidikan individual maupunkelompok

Guru mendorong siswa untuk mengumpulkan informasi yang sesuai, melaksanakan eksperimen, untuk mendapatkan penjelasan dan pemecahan masalah.

Tahap 4Mengembangkan danmenyajikan hasil karya

Guru membantu siswa dalam merencanakan dan menyiapkan karya yang sesuai seperti laporan, video, dan model dan membantu mereka untuk berbagi tugas dengan temannya.

Tahap 5 Guru membantu siswa untuk

37


Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah

melakukan refleksi atau evaluasi terhadap penyelidikan mereka dan proses-proses yang mereka gunakan.

4. Pembelajaran LangsungPengajaran langsung banyak diilhami oleh teori belajarsosial yang juga sering disebut belajar melalui observasi.Dalam bukunya Arends menyebutnya sebagai teori pemodelantingkah laku. Tokoh lain yang menyumbang dasar pengembanganmodel pengajaran langsung John Dolard dan Neal Miller sertaAlbert Bandura yang mempercayai bahwa sebagian besarmanusia belajar melalui pengamatan secara selektif danmengingat tingkah laku orang lain. Pemikiran mendasar dari model pengajaran langsung

adalah bahwa siswa belajar dengan mengamati secaraselektif, mengingat dan menirukan tingkah laku gurunya.Atas dasar pemikirian tersebut hal penting yang harusdiingat dalam menerapkan model pengajaran langsung adalahmenghindari menyampaikan pengetahuan yang terlalu kompleks. Pengajaran langsung dicirikan oleh sintaks tertentu.

Pada Tabel 2.6 berikut ini akan diberikan sintaks modelpengajaran langsung dan peran yang dijalankan oleh gurupada tiap-tiap sintaks.

Tabel 2.6 Sintaks Model Pengajaran LangsungFase Peran Guru

1. Menyampaikan tujuandan mempersiapkan siswa.

Guru menjelaskan tujuan pembelajaran, informasi latar belakang pelajaran, pentingnya pelajaran, mempersiapkan siswa untuk belajar.

2. Mendemonstrasikan keterampilan (pengetahuan

Guru mendemonstrasikan keterampilan dengan benar, atau menyajikan informasi tahap demi

38

prosedural) atau mempresentasikan pengetahuan (deklaratif)

tahap.

3. Membimbing pelatihan

Guru merencanakan dan memberi bimbingan pelatihan

4. Mengecek pemahaman dan memberikan umpan balik

Guru mengecek apakah siswa telah berhasil melakukan tugas dengan baik, memberi umpan balik.

5. Memberikan kesempatan untuk pelatihan lanjutan dan penerapan

Guru mempersiapkan kesempatan melakukan pelatihan lanjutan, dengan perhatian khusus pada penerapan kepada situasi lebih kompleks dan kehidupan sehari-hari.

5. Metode IntegratifIntegratif berarti menyatukan beberapa aspek ke dalam

satu proses. Integratif terbagi menjadi interbidang studidan antarbidang studi. Interbidang studi artinya beberapaaspek dalam satu bidang studi diintegrasikan. Misalnya,menyimak diintegrasikan dengan berbicara dan menulis.Menulis diintegrasikan dengan berbicara dan membaca. Materikebahasaan diintegrasikan dengan keterampilan bahasa.Sedangkan, antarbidang studi merupakan pengintegrasianbahan dari beberapa bidang studi. Misalnya, antara bahasaIndonesia dengan matematika atau dengan bidang studilainnya.Dalam pembelajaran bahasa Indonesia, integratif

interbidang studi lebih banyak digunakan. Saat mengajarkankalimat, guru tidak secara langsung menyodorkan materikalimat ke siswa tetapi diawali dengan membaca atau yanglainnya. Perpindahannya diatur secara tipis. Bahkan, guruyang pandai mengintegrasikan penyampaian materi dapatmenyebabkan siswa tidak merasakan perpindahan materi.

39

Pengintegrasian diaplikasikan sesuai dengan kompetensidasar yang perlu dimiliki siswa. Materi tidak dipisah-pisahkan. Materi ajar justru merupakan kesatuan yang perludikemas secara menarik.

6. Metode TematikDalam metode tematik, semua komponen materi pembelajaran

diintegrasikan ke dalam tema yang sama dalam satu unitpertemuan. Yang perlu dipahami adalah bahwa tema bukanlahtujuan tetapi alat yang digunakan untuk mencapai tujuanpembelajaran. Tema tersebut harus diolah dan disajikansecara kontekstualitas, kontemporer, kongkret, dankonseptual. Tema yang telah ditentukan haruslah diolah dengan

perkembangan lingkungan siswa yang terjadi saat ini.Budaya, sosial, dan religiusitas mereka menjadi perhatian.Begitu pula, isi tema disajikan secara kontemporer sehinggasiswa senang. Apa yang terjadi sekarang di lingkungan siswajuga harus terbahas dan terdiskusikan di kelas. Kemudian,tema tidak disajikan secara abstrak tetapi diberikan secarakongkret. Semua siswa dapat mengikuti proses pembelajarandengan logika yang dipunyainya. Konsep-konsep dasar tidakterlepas. Siswa berangkat dari konsep ke analisis atau darianalisis ke konsep.Dari uraian di atas, tampaklah bahwa peran guru amat

menentukan dalam mendesain kesuksesan pembelajaran bahasaIndonesia. Oleh karena itu, guru bahasa Indonesiadiharapkan sebagai berikut.

Guru perlu menekankan bahwa bahasa merupakan saranaberpikir. Keterampilan berbahasa siswa menjadi tolok ukurkemampuan berpikir siswa.

Kreativitas siswa perlu diperhatikan oleh guru terutamadalam kreativitas berbahasa yang sesuai dengan kaidahbahasa Indonesia.

Pembelajaran bahasa Indonesia harus menyenangkan siswa.Oleh karena itu minat, keingintahuan, dan gairah siswaperlu mendapatkan perhatian.

40

Ada banyak metode dan teknik yang cocok yang dapatdigunakan. Guru tidak perlu monoton, klise, jenuh, dankehabisan teknik pembelajaran bahasa Indonesia.

Guru harus lebih dahulu memperhatikan apa yang diucapkansiswa sebelum memperhatikan bagaimana siswa mengungkapkan.

7. Metode KuantumMetode Pembelajaran kuantum (Quantum Learning and Teaching)

dimulai di Super Camp, sebuah program percepatan berupa QuantumLearning yang ditawarkan Learning Forum, yaitu sebuah perusahaanpendidikan internasional yang menekankan perkembanganketerampilan akademis dan keterampilan pribadi (DePorter,1992). Metode kuantum diciptakan berdasarkan teori pendidikanseperti Accelerated Learning (Lozanov), Multiple Intellegences (gardner),Neuro-Linguistic Programming (Grinder dan Bandler), Experiential Learning(Hahn), Socratic Inquiry, Cooperative Learning (Johnson dan Johnson), danElement of Effective Instruction (Hunter).

Dalam QL, yang dipentingkan adalah pemercepatan belajar,fasilitasi, dan konteks dengan prinsip segalanya berbicara,segalanya bertujuan, pengalaman sebelum menemukan, akui setiapusaha pembelajar, dan jika layak dipelajari berarti layakuntuk dirayakan. QL menutamakan konteks dan isi. Konteksberisi tentang (1) suasana yang memberdayakan, (2) landasanyang kukuh, (3) lingkungan yang mendukung, dan rancanganbelajar yang dinamis. Kemudian isi terdiri atas (1) penyajianyang prima, (2) fasilitas yang luwes, (3) keterampilan belajaruntuk belajar, dan keterampilan hidup.

Metode kuantum mencakup petunjuk spesifik untukmenciptakan lingkungan belajar. Ada lima prinsip yangmempengaruhi seluruh aspek metode kuantum. Prinsip tersebutadalah (1) segalanya berbicara, (2) segalanya bertujuan, (3)pengalaman sebelum pemberian nama, (4) akui setiap usaha, dan(5) jika layak dipelajari, layak pula dirayakan. Konteks danisi sangat mendominasi dalam pelaksanaan pembelajaran kuantum.Konteks adalah latar untuk pengalaman pembelajaran. Konteksdianggap sebagai suasana yang mampu memberdayakan, landasanyang kukuh, lingkungan yang mendukung, dan rancangan belajar

41

yang dinamis. Sedangkan isi berkaitan dengan penyajian yangprima, fasilitas yang luwes, keterampilan belajar untukbelajar, dan keterampilan hidup.

Keranngka perancangan pembelajaran kuantum lebih populardengan istilah TANDUR, yaitu

1) TUMBUHKAN : sertakan diri mereka, pikat mereka, puaskanAMBAK

2) ALAMI: berikan pengalaman belajar dan kebutuhan untukmengetahui

3) NAMAI: berikan data yang tepat saat minat memuncak4) DEMONSTRASIKAN: kesempatan bagi mereka untuk mengaitkan

pengalaman dengan data baru5) ULANG: rekatkan gambaran keseluruhan”saya tahu”6) RAYAKAN: jika layak dipelajari, layak pula dirayakan

Oleh metode kuantum, siswa dianggap sebagai pusatkeberhasilan belajar. Saran-saran yang dikemukakan dalammembangun hubungan dengan siswa adalah:

perlakukan siswa sebagai manusia sederajat; ketahuilah apa yang disukai siswa, cara pikir mereka, dan

perasaan mereka; bayangkan apa yang mereka katakan kepada diri sendiri dan

mengenai diri sendiri; ketahuilah apa yang menghambat mereka untuk memperoleh hal

yang benar-benar mereka inginkan jika guru tidak tahutanyakanlah ke siswa;

berbicaralah dengan jujur kepada mereka dengan cara yangmembuat mereka mendengarnya dengan jelas dan halus; dan

bersenang-senanglah bersama mereka.

8. Metode PartisipatoriMetode pembelajaran partisipatori lebih menekankan

keterlibatan siswa secara penuh. Siswa dianggap sebagaipenentu keberhasilan belajar. Siswa didudukkan sebagaisubjek belajar. Dengan berpartisipasi aktif, siswa dapatmenemukan hasil belajar. Guru hanya bersifat sebagaipemandu atau fasilitator.

Berkaitan dengan penyikapan guru kepada siswa, partisipatoriberanggapan bahwa

42

(1) setiap siswa adalah unik. Siswa mempunyai kelebihandan kelemahan masing-masing. Oleh karena itu, prosespenyeragaman dan penyamarataan akan membunuh keunikantersebut. Keunikan harus diberi tempat dan dicarikanpeluang agar dapat lebih berkembang;

(2) anak bukan orang dewasa dalam bentuk kecil. Jalanpikir anak tidak selalu sama dengan jalan pikir orangdewasa. Orang dewasa harus dapat menyelami cara merasa danberpikir anak-anak;

(3) dunia anak adalah dunia bermain; (4) Usia anak merupakan usia yang paling kreatif dalam

hidup manusia. Dalam metode partisipatori, siswa aktif, dinamis, dan

berlaku sebagai subjek. Namun, bukan berarti guru harus pasif,tetapi guru juga aktif dalam memfasilitasi belajar siswadengan suara, gambar, tulisan dinding, dan sebagainya. Guruberperan sebagai pemandu yang penuh dengan motivasi, pandaiberperan sebagai mediator, dan kreatif. Konteks siswa menjaditumpuan utama.

Menurut Freire (dalam Fakih, 2001:58) Pemandu diharapkanmemiliki watak sebagai berikut. Kepribadian yang menyenangkan dengan kemampuannya

menunjukkan persetujuan dan apa yang dipahami partisipan. Kemampuan sosial dengan kecakapan menciptakan dinamika

kelompok secara bersama-sama dan mengontrolnya tanpamerugikan partisipan.

Mampu mendesain cara memfasilitasi yang dapat membangkitkanpartisipan selama proses berlangsung.

Kemampuan mengorganisasi proses dari awal hingga akhir. Cermat dalam melihat persoalan pribadi partisipan dan

berusaha memberikan jalan agar partisipan menemukanjalannya.

Memilki ketertarikan kepada subjek belajar. Fleksibel dalam merespon perubahan kebutuhan belajar

partisipan. Pemahaman yang cukup atas materi pokok kursus.

Berikutnya, metode partisipatori mempunyai ciri-ciri pokok:

43

belajar dari realitas atau pengalaman, tidak menggurui, dan dialogis.

Kemudian, panduan prosesnya disusun dengan sistem daurbelajar dari pengalaman yang distrukturkan saat itu(structuralexperiences learning cycle). Proses tersebut sudah terujisebagai suatu proses yang memenuhi tuntutan pendidikanpartisipatori. Berikut rincian proses tersebut. Rangkai-Ulang Ungkapan Kaji-Urai Kesimpulan Tindakan

Hal di atas sebagai metode pertama. Kemudian, metodeberikutnya adalah siswa sebagai subjek, pendekatan prosesnyamenerapkan pola induktif kemudian tahapannya sebagai berikut. Persepsi Identifikasi diri Aplikasi diri Penguatan diri Pengukuhan diri Refleksi diri

Semua metode tersebut tentunya memperhatikan tujuan yangakan dicapai, bentuk pendidikannya, proses yang akandilakukan, materi yang akan disajikan, media atau sarana yangperlu disiapkan, dan peran fasilitator/pemandu.

8. Pembelajaran KontekstualSebenarnya, siswa dalam belajar tidak berada di awan

tetapi berada di bumi yang selalu menyatu dengan tempatbelajar, waktu, situasi, dan suasana alam danmasyarakatnya. Untuk itu, metode yang dianggap tepat untukmengembangkan pembelajaran adalah metode kontekstual.Sebenarnya, metode kontekstual (Contextual Teaching and Learning)bukan barang baru. John Dewey sudah mengemukakanpembelajaran kontekstual pada awal abad 20, diikuti oleh

44

katz (1918) dan Howey & Zipher (1989). Ketiga pakar itumenyatakan bahwa program pembelajaran bukanlah sekadarderetan satuan pelajaran (Kasihani dan Astini, 2001).

Pembelajaran kontekstual adalah konsepsi pembelajaranyang membantu guru menghubungkan mata pelajaran dengansituasi dunia nyata dan pembelajaran yang memotivasi siswaagar menghubungkan pengetahuan dan terapannya dengankehidupan sehari-hari sebagai anggota keluarga danmasyarakat (Ardiana, 2001). Pembelajaran kontekstual munculsebagai reaksi terhadap teori behavioristik yang telahmendominasi pendidikan selama puluhan tahun. Metodekontekstual mengakui bahwa pembelajaran merupakan proseskompleks dan banyak faset yang berlangsung jauh melampauidrill oriented dan metode Stimulus and Response. Menurut Nur (2001)pengajaran kontekstual memungkinkan siswa menguatkan,memperluas, dan menerapkan pengetahuan dan keterampilanakademik mereka dalam berbagai macam tatanan dalam sekolahdan di luar sekolah agar siswa dapat memecahakan masalah-masalah dunia nyata atau masalah-masalah yangdisimulasikan.Dalam perkembangannya, metode kontekstual terdiri atas

berbagai strategi yang dikembangkan oleh berbagaiinstitusi. University of Washington (2001) mengembangkan metodekontekstual dengan strategi (1) pengajaran autentik, (2)pembelajaran berbasis inkuiri, (3) pembelajaran berbasismasalah, dan (4) pembelajaran berbasis kerja. Blanchard (2001) mengembangkan strategi pembelajaran

metode kontekstual dengan: (1) menekankan pemecahan masalah, (2) menyadari kebutuhan pengajaran dan pembelajaran yang

terjadi dalam berbagai konteks seperti rumah, masyarakat,dan pekerjaan,

(3) mengajar siswa memonitor dan mengarahkan pembelajaranmereka sendiri sehingga menjadi siswa mandiri,

(4) mengaitkan pengajaran pada konteks kehidupan siswa yangberbeda-beda,

(5) mendorong siswa untuk belajar dari sesama teman danbelajar bersama, dan

45

(6) menerapkan penilaian autentik. Dalam strategi ini ada tujuh elemen penting, yaitu:

inquiry, questioning, constructivism, metodeling, learning, community,authentic assesment, dan reflection. Diha-rapkan ketujuh unsur inidapat diaplikasikan dalam keseluruhan proses pembelajaran.

1) PenemuanPenemuan (inquiry) merupakan bagian inti kegiatan

pembelajaran berbasis kontekstual. Siswa tidak menerimapengetahuan dan keterampilan hanya dari mengingatseperangkat fakta-fakta saja, tetapi berasal daripengalaman menemukan sendiri. Guru harus selalu merancangpembelajaran yang bersumber dari penemuan. Tentunya,pembelajaran dirancang dengan menarik dan menantang. Siswadapat menemukan sendiri tanpa harus dari buku.Berikut ini siklus penemuan:

a) observasib) bertanyac) mengajukan dugaand) pengumpulan datae) penyimpulan

2) PertanyaanBiasanya, pengetahuan dan keterampilan yang dimiliki

seseorang berawal dari sebuah pertanyaan. Untuk mengetahuiChairil Anwar, biasanya muncul pertanyaan Siapa Chairil Anwaritu? Barulah, seseorang membuka buku, bertanya, danmendiskusikan Chairil Anwar. Pertanyaan berguna untukmendorong, membimbing, dan menilai kemampuan siswa. Bagisiswa, pertanyaan berguna untuk menggali informasi,mengecek informasi yang didapatnya, mengarahkan perhatian,dan memastikan penemuan yang dilakukannya.

3) KonstruktivistikSiswa perlu dibiasakan memecahkan masalah, menemukan

sesuatu yang berguna bagi dirinya, dan bergelut dengan ide-idenya. Dengan begitu, siswa dapat mengkonstruksikangejala-gejala dengan pemikirannya sendiri. Konstruktivistikmerupakan landasan berpikir (filosofis) metode kontekstual,

46

yaitu bahwa pengetahauan dibangun sedikit demi sedikit yanghasilnya diperluas melalui konteks yang terbatas dan tidakseketika. Manusia harus mengkonstruksikan pengetahuan danmemberi makna melalui pengalaman tidak melalui ingtana danhafalan saja.

4) PemodelanPernahkah Anda menunjukkan rekaman membaca puisi kepada

siswa agar siswa tahu bahwa membaca puisi yang indah danbagus itu seperti suara dari rekaman? Jika pernah, berartiAnda telah melakukan pemodelan. Pemodelan adalah pemberianmodel agar siswa dapat belajar dari model tersebut. Bisajadi, guru memberikan model karya tulis, model paragraf,model kalimat, dan seterusnya. Dari model itu, siswamengidentifikasi selanjutnya membuat seperti model yangditunjukkan. Dalam kontekstual, guru bukanlah model satu-satunya. Model dapat diambil dari mana saja.

5) Komunitas BelajarKerja sama dengan orang lain dapat memberikan pengalaman

belajar bagi siswa. Siswa dapat mengembangkan pengalamanbelajarnya setelah berdiskusi dengan temannya. Masyarakatbelajar menyarankan bahwa hasil pembelajaran diperoleh darikerjasama dengan orang lain. Hasil belajar diperoleh daribertukar pendapat dengan temannya, denagan orang lain,antara yang tahu dengan yang belum tahu, di ruang kelas, diruang lain, di halaman, di pasar, atau di manapun. Dalamkelas yang kontekstual, Anda disarankan selalumelaksanakan pemebelajaran dalam kelompok belajar. Siswabelajar di kelompok yang anggota-anggotanya diharapkanheterogen. Yang pandai mengajari yang lemah. Yang tahuberada di kelompok yang belum tahu. Yang cepat menangkapberada satu kelompok dengan yang lambat. Kelompok siswaupayakan dapat selalu bervariasi dari segi apapun.

6) Penilaian AutentikPerkembangan belajar siswa tentunya perlu Anda ketahui.

Dalam kontekstual, perkembangan belajar siswa dapatdiketahui melalui pengumpulan data dari aktivitas belajarsiswa secara langsung di kelas. Penilaian tidak dilakukandi belakang meja atau di rumah saja tetapi juga di saat

47

siswa aktif belajar di kelas. Dengan begitu, tidak akan adakomentar dari siswa bahwa siswa X meskipun tidak banyakomong di kelas ternyata nilainya bagus. Sedangkan siswa Yyang banyak mendebat, berbicara, dan bercerita mendapatkannilai rendah karena dalam ujian tulis bernilai rendah.

7) Refleksi Refleksi merupakan respon terhadap pengalaman yang telah

dilakukan, aktivitas yang baru dijalani, dan pengetahuanyang baru saja diterima. Dengan merefleksikan sesuatu,siswa merasa memperoleh sesuatu yang berguna bagi dirinyatentang apa yang baru dipelajari. Refleksi tersebut dapatdilakukan per bagian, di akhir jam pelajaran, di akhirbab/tema, atau dalam kesempatan apapun. Realisasi refleksidapat berupa pernyataan spontan siswa tentang apa yangdiperolehnya hari itu, lagu, puisi, kata kunci, ceritasiswa, cerita guru, catatan di lembar kertas, diskusi, danyang lain-lainnya. Contoh refleksi sebagai berikut. Setelah siswa melakukan

pembelajaran menulis. Siswa menuliskan di kertas yang ditempel di tembok dengan spidol besar. Tulisan yang munculadalah aha saya bisa, gampang, logis, ide, gabungan kalimat, danseterusnya. Bisa juga siswa menulis puisi yang isinyatenatang pembelajaran yang baru saja dilakukan. Misalnyapuisi menulis itu gampang/ seperti makan pisang/ kita tidak perlubimbang/ karena hati senang.

STANDAR PROSES

Agar pembelajaran memenuhi teori belajar, karaktersitik siswa,dan prinsip-prinsip pembelajaran, Kementerian Pendididikandan Kebudayaan mengaturnya dalam kebijakan Standar Proses(Permendiknas 41/2007 Tanggal 23 November 2007). Dalamstandar tersebut diatur bagaimana guru menyusun perencanaanpembelajaran. Diatur pula bagaimana guru melaksanakan

48

pembelajaran yang aktif, inovatif, kreatif, efektif, danmenyenangkan.

A. Perencanaan Proses PembelajaranPerencanaan proses pembelajaran meliputi silabus dan

rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP).

1) Silabus

Silabus sebagai acuan pengembangan RPP memuat identitasmata pelajaran atau tema pelajaran, SK, KD, materipembelajaran, kegiatan pembelajaran, indikator pencapaiankompetensi, penilaian, alokasi waktu, dan sumber belajar.Silabus dikembangkan oleh satuan pendidikan berdasarkanStandar Isi (SI) dan Standar Kompetensi Lulusan (SKL), sertapanduan penyusunan Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan(KTSP).

Dalam pelaksanaannya, pengembangan silabus dapatdilakukan oleh para guru secara mandiri atau berkelompokdalam sebuah sekolah/ madrasah atau beberapa sekolah, kelompokMusyawarahGuru Mata Pelajaran (MGMP) atau Pusat Kegiatan Guru(PKG), dan Dinas Pendidikan. Pengembangan silabus disusun dibawah supervisi dinas kabupaten/kota yang bertanggung jawab dibidang pendidikan untuk SD dan SMP, dan divas provinsi yangbertanggung jawab di bidang pendidikan untuk SMA dan SMK, sertadepartemen yang menangani urusan pemerintahan di bidang agamauntuk MI, MTs, MA, dan MAK.2) Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)

RPP dijabarkan dari silabus untuk mengarahkan kegiatanbelajar peserta didik dalam upaya mencapai KD. Setiap gurupada satuan pendidikan berkewajiban menyusun RPP secara lengkapdan sistematis agar pembelajaran berlangsung secara interaktif,inspiratif, menyenangkan, menantang, memotivasi peserta didikuntuk berpartisipasi aktif, serta memberikan ruang yang cukupbagi prakarsa, kreativitas, dan kemandirian sesuai denganbakat, minat, dan perkembangan fisik serta psikologis peserta

49

didik. Berikutnya, informasi detail tentang kebijakanpenyusunan silabus dan RPP terdapat pada modul ”PengembanganSilabus Dan RPP”B. Pelaksanaan Proses Pembelajaran

1. Persyaratan Pelaksanaan Proses Pembelajaran

a. Rombongan belajarJumlah maksimal peserta didik setiap rombongan belajar

adalah: SD/MI : 28 peserta didik SMP/MTs : 32 peserta didik SMA/MA : 32 peserta did 1k SMK/MAK : 32 peserta didik

b. Beban kerja minimal guru1) beban kerja guru mencakup kegiatan pokok yaitu

merencanakan pembelajaran, melaksanakan pembelajaran,menilai hasil pembelajaran, membimbing dan melatihpeserta didik, serta melaksanakan tugas tambahan;

2) beban kerja guru sebagaimana dimaksud pada huruf a diatas adalah se kurang-kurang nya 24 (dua puluh empat) jamtatap muka dalam 1 (satu) minggu.

c. Buku teks pelajaran1) buku teks pelajaran yang akan digunakan oleh se-

kolah/madrasah dipilih melalui rapat guru denganpertimbangan komite sekolah/madrasah dari bukubuku tekspelajaran yang ditetapkan oleh Menteri;

2) rasio buku teks pelajaran untuk peserta didik adalah 1 : 1per mata pelajaran;

3) selain buku teks pelajaran, guru menggunakan bukupanduan guru, buku pengayaan, buku referensi dan sumberbelajar lainnya;

4) guru membiasakan peserta didik menggunakan buku-bukudan sumber belajar lain yang ada di perpustakaansekolah/madrasah.

50

d. Pengelolaan kelas1) guru mengatur tempat duduk sesuai dengan ka-

rakteristik peserta didik dan mata pelajaran,sertaaktivitas pembelajaran yang akan dilakukan;

2) volume dan intonasi suara guru dalam prosespembelajaran harus dapat didengar dengan baikoleh pesertadidik;

3) tutur kata guru santun dan dapat dimengerti oleh pesertadidik;

4) guru menyesuaikan materi pelajaran dengan kecepatan dankemampuan belajar peserta didik;

5) guru menciptakan ketertiban, kedisiplinan, kenyamanan,keselamatan, dankeputusan pada peraturan dalammenyelenggarakan proses pembelajaran;

6) guru memberikan penguatan dan umpan balik terhadap responsdan hasil belajar peserta didik selama proses pembelajaranberlangsung;

7) guru menghargai pendapat peserta didik;8) guru memakai pakaian yang sopan, bersih, dan rapi;9) pada tiap awal semester, guru menyampaikan silabus mata

pelajaran 10) yang diampunya; dan11) guru memulai dan mengakhiri proses pembelajaran sesuai

dengan waktu yang dijadwalkan.

C. Pelaksanaan PembelajaranPelaksanaan pembelajaran merupakan implementasi dari

RPP. Pelaksanaan pembelajaran meliputi kegiatanpendahuluan, ::ayiatan inti dan kegiatan penutup.1. Kegiatan Pendahuluan

Dalam kegiatan pendahuluan, guru:a.menyiapkan peserta didik secara psikis dan fisikuntuk mengikuti proses pembelajaran;

b.mengajukan pertanyaan-pertanyaan yang mengaitkan

51

pengetahuan sebelumnya dengan materi yangakan dipelajari;c.menjelaskan tujuan pembelajaran atau kompetensi dasar yangakan dicapai;

d. menyampaikan cakupan materi dan penjelasanuraiankegiatan sesuai silabus.

2. Kegiatan Inti Pelaksanaan kegiatan inti merupakan proses pembelajaran

untuk mencapai KD yang dilakukan secara interaktif,inspiratif, menyenangkan, menantang, memotivasi pesertadidik untuk berpartisipasi aktif, serta memberikan ruangyang cukup bagi prakarsa, kreativitas, dan kemandiriansesuai dengan bakat, minat dan perkembangan fisik sertapsikologis peserta didik.

Kegiatan inti menggunakan metode yang disesuaikandengan karakteristik peserta didik dan mata pelajaran,yang dapat meliputi proses eksplorasi, elaborasi, dankonfirmasi.

a. EksplorasiDalam kegiatan eksplorasi, guru:1) melibatkan peserta didik mencari informasi yang

luas dan dalam tentang topik/tema materi yang akandipelajari dengan menerapkan prinsip alam takambangjadi guru dan belajar dari aneka sumber;

2) menggunakan beragam pendekatan pembelajaran, mediapembelajaran, dan sumber belajar lain;

3) memfasilitasi terjadinya interaksi antarpesertadidik serta antara peserta didik dengan guru,lingkungan, dan sumber belajar lainnya;

4) melibatkan peserta didik secara aktif dalam setiapkegiatan pembelajaran; dan

5) memfasilitasi peserta didik melakukan percobaan dilaboratorium, studio, atau lapangan.

b. ElaborasiDalarn kegiatan elaborasi, guru:1) membiasakan peserta didik membaca dan menulis yang

beragam melalui tugas-tugas tertentu yang bermakna;2) memfasilitasi peserta didik melalui pemberian tugas,

52

diskusi, dan lain-lain untuk memunculkan gagasan barubaik secara lisan maupun tertulis;

3) memberi kesempatan untuk berpikir, menganalisis,menyelesaikan masalah, dan bertindak tanpa rasatakut;

4) memfasilitasi peserta didik dalam pembelajarankooperatif can kolaboratif;

5) memfasilitasi peserta didik berkompetisi secarasehat untuk meningkatkan prestasi belajar;

6) rnenfasilitasi peserta didik membuat laporaneksplorasi yang dilakukan balk lisan maupun tertulis,secara individual maupun kelompok;

7) memfasilitasi peserta didik untuk menyajikan r iasi;kerja individual maupun kelompok;

8) memfasilitasi peserta didik melakukan pameran,turnamen, festival, serta produk yang dihasilkan;

9) memfasilitasi peserta didik melakukan kegiatanyang menumbuhkan kebanggaan dan rasa percaya diripeserta didik.

c.KonfirmasiDalam kegiatan konfirmasi, guru:

1) memberikan umpan balik positif dan penguatan dalambentuk lisan, tulisan, isyarat, maupunhadiah terhadapkeberhasilan peserta didik,

2) memberikan konfirmasi terhadap hasil eksplorasi danelaborasi peserta didik melalui berbagai sumber,

3) memfasilitasi peserta didik melakukan refleksiuntuk memperoleh pengalaman belajar yang telahdilakukan,

4) memfasilitasi peserta didik untuk memperoleh pengalamanyang bermakna dalam mencapai kompetensi dasar:a) berfungsi sebagai narasumber dan fasilita-

tor dalam menjawab pertanyaan pesertadidik yangmenghadapi kesulitan, denganmenggunakan bahasa yang

53

baku dan benar;b) membantu menyelesaikan masalah;c) memberi acuan agar peserta didik

dapatmelakukan pengecekan hasil eksplorasi;d) memberi informasi untuk bereksplorasi

Iebihjauh;e) memberikan motivasi kepada peserta didik

yang kurang atau belum berpartisipasi aktif.

3. Kegiatan PenutupDalam kegiatan penutup, guru:a. bersama-sama dengan peserta didik dan/atau sendiri

membuat rangkuman/simpulan pelajaran;b. melakukan penilaian dan/atau refleksi terhadap kegiatan

yang sudah dilaksanakan secara konsisten dan terprogram;c. memberikan umpan balik terhadap proses dan hasilpembelajaran;d. merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk

pembelajaran remedi, program pengayaan, layanan konselingdan/atau memberikan tugas balk tugas individual maupunkelompok sesuai dengan hasil belajar peserta didik;

e. menyampaikan iencana pembelajaran pada pertemuanberikutnya.

54

B.Media PembelajaranA. LEMBAR INFORMASI1. PENGERTIAN, RASIONAL, DAN FUNGSI MEDIA PEMBELAJARANa. Pengertian Media

Medium atau media (jamak) berasal dari kata Latin“medium” yang berarti “di antara”, suatu istilah yangmenunjukkan segala sesuatu yang membawa informasi antarasumber dan penerima (Soekamto, 1993). Martin dan Briggs(1986) menyatakan bahwa media pembelajaran mencakup semuasumber yang diperlukan untuk melakukan komunikasi dengansiswa, dapat berupa perangkat keras, seperti komputer,televisi, projektor, dan perangkat lunak yang digunakandalam perangkat-perangkat keras tersebut. Denganmenggunakan batasan Martin dan Briggs, guru atau pengajarjuga termasuk media pembelajaran (Degeng, Tanpa Tahun). Dengan demikian, media pembelajaran adalah segala sesuatu

yang dapat digunakan untuk menyalurkan bahan pembelajaransehingga dapat merangsang perhatian, minat, pikiran, danperasaan pebelajar (siswa) dalam kegiatan belajar untukmencapai tujuan pembelajaran tertentu.

Tidak dapat dipisahkannya antara materi, media, dansumber, dilihat dari pengertian dan klasifikasi mediapembelajaran. Dalam Dictionary of Education dikemukakanbahwa instructional media is devices and other materials which present acomplete body of information and are largely self-supporting rather thansupplementary in the teaching-learning process. Media pembelajaranadalah alat atau materi lain yang menyajikan bentukinformasi secara lengkap dan dapat menunjang proses belajarmengajar. Ruseffendi (1982) menyatakan bahwa mediapendidikan adalah perangkat lunak (software) dan atauperangkat keras (hardware) yang berfungsi sebagai alatbelajar dan alat bantu belajar. Sementara itu, Brown, dkk.(1977) membuat klasifikasi media pembelajaran yang sangatlengkap yang mencakup sarana belajar (equipment for learning),sarana pendidikan untuk belajar (educational media for learning),dan fasilitas belajar (facilities for learning). Sarana belajarmencakup tape recorder, radio, OHP, video player, televisi,

55

laboratorium elektronik, telepon, kamera, dan lain-lain.Sarana pendidikan untuk belajar mencakup buku teks, bukupenunjang, ensiklopedi, majalah, surat kabar, kliping,program TV, program radio, gambar dan lukisan, peta, globe,poster, kartun, boneka, papan planel, papan tulis, danlain-lain. Fasilitas belajar mencakup gedung, kelas, ruangdiskusi, laboratorium, studio, perpustakaan, tempatbermain, dan lain-lain.

Meskipun dari pengertian dan klasifikasi di atastampak bahwa pengertian materi, media, dan sumber bahansulit dipisahkan, tetapi rambu-rambu pertanyaan berikutkiranya dapat digunakan untuk memperjelas perbedaan konsepketiganya. Pertama, apa yang Anda ajarkan? Jawaban terhadappertanyaan ini dapat Anda masukkan dalam kategori materipembelajaran. Kedua, dari mana materi pembelajaran itu Andadapatkan? Jawaban terhadap pertanyaan ini dapat Andamasukkan dalam kategori sumber bahan atau sumber materi.Ketiga, dengan alat bantu apa Anda mengajarkan materi itu?Jawaban terhadap pertanyaan ini dapat Anda masukkan dalamkategori media pembelajaran.

Untuk memperjelas perbedaan konsep ketiganya dapatAnda ikuti contoh uraian berikut ini. Ketika Anda akanmengajar dengan kompetensi dasar membaca cepat 250 kata permenit, gunakan ketiga pertanyaan tersebut. Pertama, apayang Anda ajarkan? Jawabannya adalah teks bacaan. Dengandemikian, teks bacaan dalam pembelajaran Anda ini adalahmateri pembelajaran. Kedua, dari mana teks bacaan tersebutAnda peroleh? Jawabannya terhadap pertanyaan ini adalahdari surat kabar Kompas, dari buku paket, dari majalahIntisari, dan lain-lain. Dengan demikian, surat kabar Kompas,buku paket, majalah Intisari, dan lain-lain merupakan sumberbahan atau sumber materi. Dengan alat apa Anda mengajarkanmateri tersebut agar siswa memiliki kompetensi dasar itu?Mungkin jawabannya adalah arloji atau stop watch, handphone, dantabel isian yang berisi nama siswa, jumlah kata, dan lamawaktu membaca. Dalam hal ini, arloji, stopwatch, handphone, dantabel isian tersebut dapat Anda kategorikan sebagai mediapembelajaran.

56

b. Rasional Penggunaan Media1) Rasional Penggunaan Media Menurut Teori KomunikasiMengapa dalam proses pembelajaran diperlukan media? Prosespembelajaran pada dasarnya mirip dengan proses komunikasi,yaitu proses beralihnya pesan dari suatu sumber, menggunakansaluran, kepada penerima, dengan tujuan untuk menimbulkanakibat atau hasil (Gafur, 1986, p.16). Model komunikasiterebut dikenal dengan nama model: Source – Message – Channel –Reciever – Effect. Dalam proses pembelajaran, pesan itu berupamateri pelajaran, sumber diperankan oleh pendidik, saluranberupa media, penerima adalah siswa, sedangkan hasil berupabertambahnya pengetahuan, sikap, dan keterampilan.

2) Rasional Penggunaan Media Menurut Teori InformasiProses informasi adalah proses menerima, menyimpan danmengungkap kembali informasi. Dalam proses pembelajaran,proses menerima informasi terjadi pada saat siswa menerimapelajaran. Proses menyimpan informasi terjadi pada saat siswaharus menghafal, memahami, dan mencerna pelajaran. Sedangkanproses mengungkap kembali informasi terjadi pada saat siswamenempuh ujian atau pada saat siswa harus menerapkanpengetahuan yang telah dimilikinya untuk memecahkan masalahyang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari.

Selain itu perlu dikemukakan bahwa informasi masuk kedalam kesadaran manusia melalui pancaindera, yaitu inderapendengaran, penglihaan, penciuman, perabaan, dan pengecapan.Informasi masuk ke kesadaran manusia paling banyak melaluiindera pendengaran dan penglihatan. Berdasarkan alasantersebut , maka media yang banyak digunakan adalah mediaaudio, media visual, dan media audiovisual (gabungan mediaaudio dan visual). Belakangan berkembang konsep multimedia,yaitu penggunaan secara serentak lebih dari satu media dalamproses komunikasi, informasi dan pembelajaran. Konsepmultimedia diasarkan atas pertimbangan bahwa penggunaan lebihdari pada satu media yang menyentuh banyak indera akan membuatproses komunikasi termasuk proses pembelajaran lebih efektif.

57

Dalam proses komunikasi atau proses informasi (dan jugaproses pembelajaran) sering dijumpai masalah atau kesulitan.Beberapa masalah dalam proses komunikasi, misalnya: a)Ditinjau dari pihak siswa: Kesulitan bahasa, sukar menghafal,terjadi distorsi atau ketidakjelasan, gangguan pancaindera,sulit mengungkap kembali, sulit menerima pelajaran, tidaktertarik terhadap materi yang dipelajari, dan sebagainya; b)Ditinjau dari pendidik, misalnya pendidik tidak mahirmengemas dan menyajikan materi pelajaran, faktor kelelahan,ketidakajegan, dan sebagainya; dan c) Ditinjau dari pesan ataumateri yang disampaikan, misalnya: materi berada jauh daritempat siswa, materi terlau kecil, abstrak, terlalu besar,berbahaya kalau disentuh, dan sebagainya.

3). Rasional Penggunaan Media Menurut Teori Kerucut Pengalaman(Cone of Experience)

Berdasar alasan bahwa tidak semua pengalaman dapatdiberikan secara langsung, maka diperlukan media. Denganmenggunakan media, diharapkan masalah-masalah komunikasi danmasalah pembelajaran dapat diatasi. Kerucut Pengalaman EdgarDale sebagaimana pada Gambar 1 menggambarkan semakin ke atassemakin abstrak, semakin ke bawah semakin konkret. Dalamproses pembelajaran, manakala pendidik dapat memberikanpengalaman langsung, nyata, dan konkret kepada peserta didikadalah ideal. Jika tidak mungkin, maka diberikan berturut-turut pengalaman tiruan, dramatisasi, demonstrasi, pengalamanlapangan, pameran, gambar bergerak, gambar mati, rekamanradio/audio, lambang visual, dan lambang verbal.

Teori kerucut pengalaman tersebut dikembangkan EdgarDale. Berdasar kerucut pengalaman tersebut, dalampembelajaran mula pertama kita mengajak siswa terlibatdalam pengalaman nyata atau pengalaman langsung. Jika tidakmemungkinkan, kita mengajak siswa untuk mengamati peristiwayang dimediakan (peristiwa yang disajikan denganmenggunakan media), dan akhirnya kita mengajak siswamengamati lambang atau simbul yang merupakan representasikejadian.

58

a. Fungsi MediaMenurut Degeng (1998), media-media tertentu memiliki

keistimewaan, antara lain: a) Kemampuan fiksatif, artinyamedia memiliki kemampuan untuk menangkap, menyimpan,kemudian menampilkan kembali suatu objek atau kejadian.Dengan kemampuan ini berarti suatu objek atau kejadiandapat digambar, dipotret, difilmkan, atau direkam kemudiandisimpan lama dan pada saat diperlukan dapat ditunjukkanlagi dan diamati seperti keadaan aslinya; b) Kemampuanmanipulatif, artinya media dapat menampilkan kembali objekatau kejadian dengan berbagai macam cara disesuaikan dengankeperluan. Maksudnya, penampilan suatu objek atau kejadiandapat diubah-ubah ukurannya, kecepatannya serta dapatdiulang-ulang penampilannya; dan c) Kemampuan distributif,artinya dalam sekali penampilan suatu objek atau kejadiandapat menjangkau pengamat yang sangat banyak, misalnyadengan media TV atau radio.Dilihat dari keistimewaan yang dimilikinya, media

mempunyai fungsi yang jelas untuk menghindari ataumemperkecil gangguan komunikasi penyampaian pesanpembelajaran. Secara garis besar, fungsi media menurut(Degeng, 1998) dapat dikemukakan sebagai berikut, yakni (1)menghindari terjadinya verbalisme, (2) membangkitkanminat/motivasi, (3) menarik perhatian siswa, (4) mengatasiketerbatasan ruang, waktu dan ukuran, (5) mengaktifkansiswa dalam kegiatan belajar, serta (6) mengefektifkanpemberian rangsangan untuk belajar.

4. JENIS, KLASIFIKASI, DAN PEMILIHAN MEDIA PEMBELAJARANa. Jenis dan Klasifikasi Media Pembelajaran

Berdasarkan bentuk dan cara penyajiannya, secara umum,ada 4 klasifikasi, yakni: (a) media visual, (b) media audio(c) media audio visual, dan (d) multi media. 1). Media visual

Ada beberapa jenis media visual, di antaranya adalahmedia grafis, media cetak, dan media OHP. a) Media Grafis

59

Media grafis adalah media visual yang menyajikan fakta,ide atau gagasan melalui penyajian kata-kata, kalimat,angka-angka, dan simbol/gambar. Grafis biasanya digunakanuntuk menarik perhatian, memperjelas sajian ide, danmengilustrasikan fakta-fakta sehingga menarik dan mudahdiingat orang.

Yang termasuk media grafis antara lain : (1) grafik,yaitu penyajian data berangka melalui perpaduan antaraangka, garis, dan simbol, (2) diagram, yaitu gambaran yangsederhana yang dirancang untuk memperlihatkan hubungantimbal balik yang biasanya disajikan melalui garis-garissimbol, (3) bagan, yaitu perpaduan sajian kata-kata, garis,dan simbol yang merupakan ringkasan suatu proses,perkembangan, atau hubungan-hubungan penting, (4) sketsa,yaitu gambar yang sederhana atau draf kasar yang melukiskanbagian-bagian pokok dari suatu bentuk gambar, (5) poster,yaitu sajian kombinasi visual yang jelas, menyolok, danmenarik dengan maksud untuk menarik perhatian orang yanglewat, (6) papan flanel, yaitu papan yang berlapis kain flaneluntuk menyajikan gambar atau kata-kata yang mudah ditempeldan mudah pula dilepas, (7) bulletin board, yaitu papan biasatanpa dilapisi kain flanel. Gambar-gambar atau tulisan-tulisan biasanya langsung ditempelkan dengan menggunakanlem atau alat penempel lainnya.

60

Lambangverbal

LambangVisual

Rekaman radio/audio

Gambar mati

Gambar bergerak

Pameran

Pengalaman lapangan

Demonstrasi

Dramatisasi

Tiruan pengalaman (simulasi)

Pengalaman langsung

Gambar 1: Kerucut Pengalaman Edgar Dale

b) Media Cetak Media bahan cetak adalah media visual yang

pembuatannya melalui proses pencetakan/printing atau offset.Media bahan cetak ini menyajikan pesan melalui huruf dan

61

gambar-gambar yang diilustrasikan untuk lebih memperjelaspesan atau informasi yang disajikan.

Jenis media bahan cetak ini di antaranya: a) Buku teks,yaitu buku tentang suatu bidang studi atau ilmu tertentuyang disusun untuk memudahkan para guru dan siswa dalamupaya mencapai tujuan pembelajaran. Penyusunan buku teksini disesuaikan dengan urutan (sequence) dan ruang lingkup(scope) GBPP tiap bidang studi tertentu; b) Modul, yaitusuatu paket progaram yang disusun dalam bentuk satuantertentu dan didesain sedemikian rupa guna kepentinganbelajar siswa. Satu paket modul biasanya memiliki komponenpetunjuk guru, lembaran kegiatan siswa, lembaran kerjasiswa, kunci lembaran kerja, lembaran tes, dan kuncilembaran tes; dan c) Bahan pengajaran terprogram, yaitu paketprogram pengajaran individual, hampir sama dengan modul.Perbedaannya dengan modul, bahan pengajaran terprogram inidisusun dalam topik-topik kecil untuk setiapbingkai/halamannya. Satu bingkai biasanya berisi informasiyang merupakan bahan ajaran, pertanyaan, danbalikan/respons dari pertanyaan bingkai lain.c) Media OHP

OHT (Overhead Transparency) adalah media visual yangdiproyeksikan melalui alat proyeksi yang disebut OHP(Overhead Projector). OHT terbuat dari bahan transparan yangbiasanya berukuran 8,5 X 11 inci.

Ada 3 jenis bahan yang dapat digunakan sebagai OHT,yaitu: a) Write on film (plastik transparansi), yaitu jenistransparansi yang dapat ditulisi atau digambari secaralangsung dengan menggunakan spidol; b) PPC transparancy film(PPC= Plain Paper Copier), yaitu jenis transparansi yang dapatdiberi tulisan atau gambar dengan menggunakan mesinfotokopi; dan c) Infrared transparancy film, yaitu jenistransparansi yang dapat diberi tulisan atau gambar denganmenggunakan mesin thermofax.

OHP (Overhead Projector) adalah media yang digunakanuntuk memproyeksikan program-program transparansi padasebuah layar. Biasanya alat ini digunakan untukmenggantikan papan tulis.

62

Ada dua jenis model OHP, yaitu: a) OHP Classroom, yaituOHP yang dirancang dan dibuat secara permanen untukdisimpan di suatu kelas atau ruangan. Biasanya memilikibobot yang lebih berat dibandingkan dengan OHP jenisportable; dan b) OHP Portable, yaitu OHP yang dirancang agarmudah dibawa ke mana-mana, ukurannya lebih kecil dan bobotberatnya lebih ringan.2). Media AudioMedia audio adalah media yang penyampaian pesannya hanya

dapat diterima oleh indera pendengaran. Pesan atauinformasi yang akan disampaikan dituangkan ke dalamlambang-lambang auditif yang berupa kata-kata, musik, dansound effect.Jenis media audio ini di antaranya adalah radio. Radio

adalah media audio yang penyampaian pesannya dilakukanmelalui pancaran gelombang elektromagnetik dari suatupemancar. Pemberi pesan (penyiar) secara langsung dapatmengkomunikasikan pesan atau informasi melalui suatu alat(microfon) yang kemudian diolah dan dipancarkan ke segenappenjuru melalui gelombang elektromagnetik dan penerimapesan (pendengar) menerima pesan atau informasi tersebutdari pesawat radio di rumah-rumah atau para siswamendengarkannya di ruang-ruang kelas.

3). Media Audio Visual Media audio-visual diam adalah media yang penyampaian

pesannya dapat diterima oleh indera pendengaran dan inderapenglihatan, akan tetapi gambar yang dihasilkannya adalahgambar diam atau sedikit memiliki unsur gerak. Salah satujenis media itu adalah televisi. Televisi adalah media yangdapat menempilkan pesan secara audio-visual dan gerak (samadengan film). Jenis media televisi di antaranya: televisiterbuka (open boardcast television), televisi siaranterbatas/TVST (Cole Circuit Televirion/CCTV), dan video-cassetterecorder (VCR).

Berbeda dengan media televisi, media VCR denganmenggunakan kaset video, dan penayangannya melalui pesawat

63

televisi. Secara umum, kelebihan media VCR sama dengankelebihan yang dimiliki oleh media televisi. Selain itu,media VCR ini memiliki kelebihan lainnya yaitu programnyadapat diulang-ulang. Akan tetapi kelemahannya adalahjangkauannya terbatas.4). Multimedia Multimedia adalah media yang menggabungkan dua unsur atau

lebih media yang terdiri atas teks, grafis, gambar, foto,audio, video dan animasi secara terintegrasi.

Multimedia terbagi menjadi dua katagori yaitu: a)Multimedia linier yaitu multimedia yang tidak dilengkapidengan alat pengontrol apapun yang dapat dioperasionalkanoleh pengguna. Multimedia ini berjalan sekuensial(berurutan). Contoh multimedia linier: film dan TV; dan b)Multimedia interaktif yaitu suatu multimedia yangdilengkapi dengan alat pengontrol yang dapatdioperasionalkan oleh pengguna sehingga pengguna dapatmemilih apa yang dikehendaki untuk proses selanjutnya.Contoh multimedia interaktif: aplikasi game.

Karakteristik terpenting kelompok media ini adalahbahwa siswa tidak hanya memperhatikan media atau objeksaja, melainkan juga dituntut untuk berinteraksi selamamengikuti pembelajaran. Sedikitnya ada tiga macaminteraksi. Interaksi yang pertama ialah yang menunjukkan siswaberinteraksi dengan sebuah program, misalnya siswa dimintamengisi blangko pada bahan belajar terprogram. Bentukinteraksi yang kedua ialah siswa berinteraksi dengan mesin,misalnya mesin pembelajaran, simulator, laboratoriumbahasa, komputer, atau kombinasi di antaranya yangberbentuk video interaktif. Bentuk interaksi ketiga ialahmengatur interaksi antarsiswa secara teratur tapi tidakterprogram; sebagai contoh dapat dilihat pada berbagaipermainan pendidikan atau simulasi yang melibatkan siswadalam kegiatan atau masalah, yang mengharuskan mereka untukmembalas serangan lawan atau kerjasama dengan teman seregudalam memecahkan masalah. Dalam hal ini siswa harus dapatmenyesuaikan diri dengan situasi yang timbul karena tidak

64

ada batasan yang kaku mengenai jawaban yang benar. Jadipermainan pendidikan dan simulasi yang berorientasikan padamasalah memiliki potensi untuk memberikan pengalamanbelajar yang merangsang minat dan realistis.

Karakteristik pembelajaran dengan multimedia, antaralain: a) Memiliki lebih dari satu media yang konvergen,misalnya media yang menggabungkan unsur audio dan visual;b) Bersifat interaktif, memiliki kemampuan untukmengakomodasikan respon pengguna; dan c) Bersifat mandiri,member kemudahan dan kelengkapan isi sedemikian rupasehingga pengguna bisa menggunakan media tanpa bimbinganorang lain.

d. Pemilihan Media Sebagaimana dikemukakan pada pembahasan pengertian,

media pembelajaran pada dasarnya merupakan semua alat bantuyang dimanfaatkan guru dalam rangka mempermudahpembelajaran.

Berkaitan dengan media pembelajaran itu, berikutdikemukakan beberapa prinsip yang dapat Anda gunakansebagai pertimbangan untuk memilih dan menentukan mediapembelajaran.

1) Sesuai dengan Tujuan dan FungsionalMedia dipilih berdasarkan tujuan instruksional yang

telah ditetapkan yang secara umum mengacu kepada salah satuatau gabungan dari dua atau tiga ranah kognitif, afektif,dan psikomotor. Tujuan ini dapat digambarkan dalam bentuktugas yang harus dikerjakan/dipertunjukkan oleh siswa,seperti menghafal, melakukan kegiatan yang melibatkankegiatan fisik atau pemakaian prinsip-prinsip seperti sebabdan akibat, melakukan tugas yang melibatkan pemahamankonsep-konsep atau hubungan-hubungan perubahan, danmengerjakan tugas-tugas yang melibatkan pemikiran padatingkatan lebih tinggi.

Di samping sesuai dengan tujuan, aspek yang perlu Andapertimbangkan dalam memilih dan menentukan penggunaan mediapembelajaran adalah kefungsionalan media tersebut. Mediapembelajaran yang baik adalah media pembelajaran yang

65

benar-benar fungsional dalam arti cocok dengan tujuanpembelajaran dan benar-benar berfungsi untuk menunjangketercapaian tujuan pembelajaran. Media pembelajaran yangAnda gunakan bukan sekadar sebagai pelengkap prosespembelajaran, tetapi benar-benar merangsang siswa untukberlatih, berlatih, dan berlatih.

2) TersediaPertimbangan lain dalam pemilihan dan penentuan media

pembelajaran adalah ketersediaan media itu. Artinya, padasaat Anda perlukan dalam pembelajaran, media itu dapat Andadapatkan. Misalnya, ketika Anda akan melatih siswa agarsiswa Anda memiliki kompetensi tertentu dan Anda memutuskanuntuk menggunakan media pembelajaran yang berupa kasetrekaman berita dan tape recorder, kaset rekaman berita dantape recorder itu benar-benar tersedia. Seandainya tidaktersedia, kaset rekaman berita dan tape recorder itu dapatAnda upayakan sehingga pada saat Anda perlukan media itutersedia. Ternyata, di sekolah Anda kaset rekaman berita,tape recorder, beserta perangkat pendukungnya (misalnyalistrik) tidak tersedia. Dengan demikian, kaset rekamandan tape recorder bukan media pembelajaran yang tepat Andagunakan saat itu.

3) MurahMedia pembelajaran yang Anda gunakan untuk melatih

siswa tidak harus yang mahal. Pada dasarnya segala sesuatuyang ada di lingkungan siswa, di lingkungan sekolah, dan dilingkungan Anda dapat Anda gunakan untuk mediapembelajaran. Misalnya, pada saat tertentu Anda membelisurat kabar. Dalam surat kabar itu ada berita, ada iklan,ada surat pembaca, dan lain-lain. Koran yang Anda beli itudapat Anda gunakan sebagai media pembelajaran. Di sekolahAnda terdapat taman atau pohon besar dengan berbagaijenisnya. Taman dan berbagai pohon besar di sekolah Andaitu dapat Anda gunakan sebagai media pembelajaran. Bahkan,Anda dapat meminjam alat peraga mata pelajaran yang lain,misalnya IPA, untuk Anda gunakan sebagai media pembelajaran

66

bahasa. Hal ini dapat dipahami karena membicarakan tentangapa pun melibatkan kemahiran berbahasa dalam proseskomunikasi. Oleh karena itu, Anda tidak perlu memikirkanmedia pembelajaran yang mahal yang memang tidak dapat Andadapatkan di sekolah Anda. Bungkus obat, bungkus roti,bungkus makanan, slogan di sekolah, dan lain-lain dapatpula Anda manfaatkan sebagai media pembelajaran.

4) MenarikPertimbangan lain yang tidak kalah pentingnya dalam

pemilihan dan penentuan media pembelajaran adalah tingkatkemenarikan. Artinya, media pembelajaran yang Anda gunakandalam pembelajaran Anda adalah media yang menarik bagisiswa sehingga siswa termotivasi untuk terlibat dalamproses pembelajaran Anda secara lebih inten. Untuk dapatmemilih dan menentukan media pembelajaran yang menarik,setidaknya Anda perlu mempertimbangkan (1) kesesuaian mediaitu dengan kebutuhan siswa, (2) kesesuaian mediapembelajaran itu dengan dunia siswa, (3) baru, (4)menantang, dan (5) variatif.

5) Guru Terampil MenggunakannyaIni merupakan salah satu kriteria utama. Apapun media

itu, guru harus mampu menggunakannya dalam prosespembelajaran. Peralatan di laboratorium, peralatanmultimedia tidak akan berarti apa-apa jika guru belum mampumenggunakannya dalam proses pembelajaran.Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam

pemilihan media antara lain: a) Karakteristik materipembelajaran; b) Media yang paling praktis untuk dipilih;c) Ketersediaan perlengkapan yang diperlukan; dan d) Harussesuai dengan kebutuhan belajar peserta didik ditinjau daribudaya, usia, kebiasaan, pengalaman dasar, minat danperhatian siswa; e) Seberapa jauh media tersebut mampumembawa peserta didik mencapai sasaran belajarnya; dan f)Apakah media yang dipilih guru cukup memadai dengan hasilyang akan dicapai, termasuk dana yang diperlukan, waktuyang dipergunakan dan kegiatan yang harus dilakukan.

67

Dalam hal ini akan berhadapan dengan masalah “sejauhmana proses encoding dan decoding dapat terjadi secara tepatsehingga mampu mengefektifkan dan mengefisienkan prosespencapaian tujuan”. Peranan perangkat akal (brain ware)sangat menentukan dalam menganalisis hubungan fungsionalantara karakteristik materi pelajaran dengan karakteristikmetode transmisi, perangkat media, dan karakteristikpenerima pesan (peserta didik).

Ketidakberhasilan melakukan analisis ini akan terjadi“barier” atau “noices” yang sering disebut sebagai hambatankomunikasi. Hambatan dapat berbentuk hambatan psikologis(minat, sikap, pendapat, kepercayaan, intelegensia,pengetahuan), hambatan fisik (kelelahan, sakit,keterbatasan daya indera), serta hambatan kultural sepertiperbedaan adat, nilai, kebiasaan, dan kepercayaan. Jugadapat terjadi hambatan pada lingkungan. Pada hakikatnyamedia pembelajaran harus mampu mengatasi hambatan tersebut.

Masalah yang mungkin terjadi dalam memilih mediapembelajaran antara lain: a) Memperkirakan biaya yangdiperlukan untuk pembuatan media dan perlengkapan yangdiperlukan; b) Perangkat media yang mudah out of date akibatkemajuan teknologi yang cepat; c) Tidak memungkinkannyamemilih media yang sesuai dengan tuntutan karakteristikmateri dan kebutuhan belajar; d) Terbatasnya kemampuan,pengetahuan, keterampilan dalam memilih, mengembangkan,mengopersionalkan media dalam pembelajaran; dan e)Orientasi berfikir terhadap konsep media pembelajaran yangselalu berorientasi pada media perangkat keras daripadamedia perangkat lunak.

Asumsi yang perlu dikembangkan dalam memilih mediaantara lain: a) Pemilihan media merupakan bagian integraldari keseluruhan proses pengembangan pembelajaran; b) Dalamproses pemilihan media pembelajaran yang efektif danefisien, makna isi dan tujuan haruslah sesuai dengankarakteristik media tertentu khususnya media perangkatlunak; c) Dalam proses pemilihan sering diperlukan kompromidan dilakukan sesuai dengan kepentingan, kondisi sertafasilitas dan sarana yang ada; d) Dalam membicarakan media

68

pembelajaran, kita harus mengacu pada konsep pengertianmedia pada media perangkat keras dan media perangkat lunak;e) Pengembangan media perangkat lunak akan memilikiperanan yang lenih fungsional dibandingkan pengembanganmedia perangkat keras; dan f) Pengembangan media perangkatkeras harus dilakukan secara kondisional sesuai dengantersedianya fasilitas, sarana dan dana yang ada.

3. PEMBUATAN MEDIA PEMBELAJARANa. Pembuatan Media Visual Media visual yang sering digunakan dalam pembelajaran

antara lain benda aslinya, prototipe alat atau alat peraga,dan grafis. Alat-alat di laboratorium, benda-benda yangada di sekitar kita merupakan merupakan media pembelajaran.Benda-benda tersebut dapat dibawa ke kelas untukmemperjelas konsep yang diajarkan. Jika media tersebuttidak memungkinkan di bawa ke kelas, guru dapat mengajaksiswa ke tempat media tersebut berada, misalnya ke kebun,ke pasar.

Ketika benda aslinya sulit diperoleh dengan alasantertentu misalnya harga terlalu mahal, ketersediaanterbatas, terlalu rumit, benda tersebut dapat digantikandengan prototipe. Beberapa hal yang harus diperhatikandalam membuat prototipe suatu alat adalah: a) Jikaprototipe dari suatu alat ukur , maka prinsip kerja harussesuai dengan benda aslinya; b) Jika prototipe suatu alatuntuk menjelaskan komponen-komponen alat tersebut, makakomponen penting dari alat tersebut harus terwakili dalamprototipe tersebut; dan c) Jika prototipe berupa maket,maka perbandingan ukuran benda asli dan prototipe harusmengacu pada skala tertentu.Prinsip-prinsippembuatan media visual dalam bentuk grafis

yaitu: kesederhanaan, kesatuan, penekanan, dan keseimbangan serta dilengkapi dengan garis, bentuk, warna, tekstur, danruang.

69

1. Kesederhanaan. Bentuk media harus diringkas, sederhana, dandibatasi pada hal hal yang penting saja. Konsep tergambardengan jelas, tulisan jelas, sederhana dan mudah dibaca.

2. Kesatuan. Adanya hubungan antara unsur-unsur visual yangada dalam kesatuan fungsinya secara keseluruhan. Bentukkesatuan ini dapat dinyatakan dengan unsur-unsur yangsaling menunjang. Kesatuan dapat ditunjukkan dengan alur-alur tertentu, misalnya dengan garis, anak panah, bentuk,warna, dan sebagainya.

3. Penekanan. Media visual ditunjukkan sebagai suatu gagasantunggal, yang dikembangkan secara sederhana, merupakansuatu kesatuan, dan diperlukan penekanan pada bagian-bagiantertentu untuk memusatkan perhatian. Penekanan dapatditunjukkan melalui penggunaan ukuran tertentu, warnatertentu, dan sebagainya.

4. Keseimbangan. Ada dua macam yaitu: keseimbangan formal,ditunjukkan dengan pembagian secara simetris, sedangkeseimbangan informal , yang ditunjukkan dengan pembagianyang asimetris.

Prinsip-prinsip pembuatan media, keberhasilannyaditunjang dengan unsur-unsur visual seperti: garis, bentuk,tekstur, dan ruang.

1. Garis, dalam media visual dapat menghubuingkan unsur-unsurbersama dan akan membimbing pemirsa untuk mempelajari mediatersebut dalam suatu urutan tertentu.

2. Bentuk yang aneh (tidak biasa) dapat menimbulkan suatuperhatian khusus pada suatu yang divisualkan.

3. Ruang terbuka diiringi dengan unsur-unsur visual dan kata-kata akan mencegah rasa berjejal dalam suatu media visual.Kalau ruang itu digunakan dengan cermat, maka unsur-unsuryang dirancang menjadi efektif.

4. Tekstur, adalah unsur visual yang disajikan sebagaipengganti sentuhan rasa tertentu dan dapat juga dipakaisebagai pengganti warna, memberikan penekanan, pemisahanatau untuk meningkatkan kesatuan.

5. Warna. Warna merupakan unsur tambahan yang terpenting dalammedia visual, tetapi harus digunakan secara hati-hati untukmemperoleh pengaruh terbaik. Digunakan pada unsur-unsur

70

visual untuk memberikan penekanan, pemisahan ataumeningkatkan kesatuan. Dipilih warna yang merupakankesatuan harmonis, dan jangan terlalu banyak macam warnaakan mengganggu pandangan dan dapat menimbulkan salahpersepsi pada pesan yang dibawakan. Hal yang harusdiperhatikan dalam pemilihan warna yaitu : warna (merah,biru, dan lain-lain.), nilai warna (gelap, terang),kekuatan warna (efeknya).

Dengan memperhatikan prinsip-prinsip di atas, dapatdibuat lay-out atau susunan suatu media grafis dengan baik. Lay-out dibuat jika akan menyusun beberapa benda, gambar, atautulisan menjadi satu kesatuan. Prinsip umum dan pembuatan lay-out digunakan sebagai pedoman berbagai media grafis yang tidakdiproyeksikan, misalnya: gambar, ilustrasi, karikatur,poster, bagan, diagram, transparansi, dan lain-lain.

Dengan kemajuan teknologi komputer, pembuatan mediagrafis dapat dilakukan dengan bantuan komputer. Beberapasoftware yang dapat digunakan adalah powerpoint, adobe photoshop,frehand, dan lain-lain. Sumber gambar dapat diperoleh dengancara scaner gambar, kamera, download dari internet, dan lain-lain.

b. Pembuatan Media Audio1) Penyusunan Naskah

Beberapa langkah yang harus dilalui dalam penyusunannaskah audio:

a) Menentukan topik program dan sasarannya. Untuk media audioyang akan digunakan sebagai media pembelajaran sehinggaberkaitan dengan bisdang studi tertentu, maka harusmemperhatikan materi yang telah tersusun di dalam GBPP yangberlaku.

b) Merumuskan tujuan program audio. Dalam merumuskan tujuanprogram maka dapat memakai acuan tujuan pembelajaran yangterdapat dalam kurikulum .

c) Melakukan penelitian mengenai pokok permasalahannya.Dengan melakukan penelitian banyak diperoleh informasi,mengkaji bahan-bahan baik yang tertulis dari suatukepustakaan atau sumber lain, atau saran dan kritik dari

71

pakar yang memahami. Hal lain yang diperhatikan adalahpengamatan terhadap siswa yang akan menjadi sasaran ataupendengarnya.

d) Membuat garis besar atau out-line program audio. Garis besarprogram audio berisi tentang isi dari program yang akandibuat.

e) Menentukan format program. Pemilihan format programberdasarkan : tujuan , bahan yang disajikan, pendengar yangmengikuti, kemampuan peyusun program, dan fasilitas yangtersedia.

f) Membuat draft atau naskah kasarg) Mengevaluasi naskah kasarh) Menulis naskah jadi. Naskah program media audio bermacam-

macam, setiap jenis mempunyai bentuk yang berbeda. Akantetapi pada dasarnya sama, yaitu sebagai penuntun dalammengambil gambar dan merekam suara. Naskah berisi urutangambar dan grafis yang harus diambil oleh kamera sertabunyi dan suara yang harus direkam.

2) Pemberian Suara.Pemberian suara dapat berasal dari suara manusia, musik ,

atau suara efek (sound-effect ). Pemberian suaramanusia dapat dilakukan oleh penyiar (announcer), yang di dalampenulisan naskah dengan istilah ANN yaitu penyiar yangtugasnya memberitahukan bahwa suatu acara atau program akandisampaikan. Selain itu dapat dilakukan oleh narator, yang didalam penulisan naskah dengan istilah NAR yaitu hampir samadengan penyiar , bedanya apa yang dibaca narator sudahmemasuki program. Yang akan disampaikan mungkin tentang pokokbahasan, tujuan, dan sebagainya. Untuk membedakan pembacanarasi laki-laki atau perempuan , pada penulisan naskahditulis NAR 1 dan NAR 2.

Pemberian suara berbentuk musik dalam program audioberfungsi untuk:a) Menggambarkan suasana, yaitu membantu melukiskan suasana

atau situasi yang dikehendaki dalam naskah.b) Melatar belakangi suatu adegan agar dapat merangsang emosi

pendengar.

72

c) Jembatan, untuk menyambung bagian yang satu dengan yanglain, sehingga mempercepat kelangsungan cerita danmemperjelan kesan yangsedang dirangsang.

d) Pemersatu, sehingga cerita atau pesan yang disampaikanmerupakan suatu kesatuan yang utuh. Pemberian suara berupa efek suara (sound-effect). Efeksuara adalah bunyi benda, gerakan, dan suara yang digunakanuntuk menggambarkan sesuatu, yang dalam penulisan naskahditulis dengan FX. Ada dua jenis efek suara, yaitu: pertamaadalah bunyi dan suara tiruan, yang kedua adalah bunyibarang, gerakan atau suara yang sesungguhnya. Efek suaraada yang sudah tersedia dalam bentuk rekaman, tetapi adajuga efek suara yang dibuat di luar studio dan dibuat didalam studio secara hidup dengan alat-alat yang tersedia,misalnya membuka dan menutup pintu, orang berjalan mendekatdan menjauh, orang berteriak dan sebagainya.

3) Format Program AudioFormat program berkaitan dengan bentuk pengajaran yang

pemilihannya berdasarkan pada: tujuan, sasaran, kemampuan

menyusun naskah, dan fasilitas yang tersedia.

Beberapa macam format yang sering digunakan dalam media

audio, antara lain:

a) Format Uraian: sering disebut “talk” atau “single voicing”.Program audio tanpa adanya uraian maka tidak dapatditayangkan, karena uraian di perlukan untuk memberipenjelasan agar masalah mudah dimengerti. Agar formaturaian menghasilkan naskah yang baik, perlu diperhatikanbeberapa penjelasan hal, yaitu: uraian yang bentuknyasederhana, singkat, bersikap akrab, dan hendaknyamenggunakan narasi yang bervariasi. Sebagai cara untuk

73

mengutarakan informasi secara langsung, maka uraian tidakmemerlukan persiapan yang terlalu rumit, dan tidak menuntuthiasan musik atau efek suara.

b) Format Dialog: merupakan format program yang berupapercakapan dua pihak mengenai satu masalah yang ditinjaudari sudut pandang yang berbeda. Jika penyajian programdisampaikan dengan naskah yang lengkap, biasa disebutpercakapan, dan apabila disampaikan dengan naskah yangtidak lengkap atau garis besarnya, biasa disebut obrolan.Agar dialog menjadi hidup, perlu diperhatikan beberapa hal,yaitu: harus dibawakan oleh pelaku yang baik, lincah,hidup, sehingga seolah-olah peristiwa itu benar-benarterjadi. Selain itu hendaknya pelaku mempunyai dua tipesuara yang berbeda, dan naskah menunjukkan kesinambunganargumentasi.

c) Format Wawancara: merupakan format percakapan antara duapihak yang berbeda kedudukannya. Yang satu berperan sebagaipewawancara yang bertugas untuk menggali informasisebanyak-banyaknya, dan yang satu sebagai yangdiwawancarai. Jika wawancara dlakukan di luar studio, makadiperlukan peralatan untuk merekam.

d) Format Diskusi: merupakan bentuk pembicaraan yang khususdimana masing-masing pembicara mempertahankan pernyataannyatentang suatu masalah rasional dalam suatu tempat, waktu,dan bentuk tertentu. Agar dapat dibedakan antara formatwawancara dan format diskusi.

Perangkat keras yang biasa digunakan untuk merekamaudio adalah tape recorder. Pada saat ini proses merekamaudio banyak dilakukan dengan bantuan komputer. Denganbantuan komputer proses editing dapat dilakukan lebihmudah.c. Pembuatan Media Audio-Visual

Pembuatan media audio-visual pada umumnya sama dalamperencanaannya, yang berbeda adalah teknik-teknik yangdilakukan selama produksi. Misalnya saja untuk pembuatanslide – suara, seperti pada pembuatan media audio sebelummemproduksi diperlukan penyusunan naskah.

74

Langkah-langkah dalam pembuatan slide suara adalahsebagai berikut :

1. Penyusunan ide. Ide yang akan dituangkan ke dalam slideharus diolah sehingga mudah dicerna secara visual. Carapenyajiannya dapat dengan urutan kronologis, flash back,membandingkan, menguraikan dari keseluruhan menjadi bagian-bagiannya atau sebaliknya.

2. Visualisasi ide. Merupakan terjemahan ide dalam bentukgambar. Dalam hal ini dapat disajikan bentuk aslinya (nondramatis), atau dramatis di mana objek tersebut mampumenyajikan ilusi arti tersendiri.

3. Penyusunan naskah kasar. Dapat secara kronologis (disusunsecara berutan mulai dari awal akhir program). Atau babakdemi babak dimana setiap babak (sequence) terdiri daribeberapa adegan (scene), dan setiap adegan memerlukan satuatau lebih satu pemotretan (shoot). Dengan demikian dapatdiketahui jumlah pemotretan dalam satu progam.

4. Penyusunan narasi untuk ide visual. Narasi merupakankalimat untuk mendukung penampilan slide. Beberapa hal yangperlu diperhatikan dalam menyusun narasi adalah: janganterlalu panjang/pendek, gunakan kat-kata yang mudahdimengerti, kata-kata/kalimatnya jangan diulang-ulang,kalimat ditujukan kepada pendengar. Perlu pula diingatbahwa narasi bukan sekedar kometar slide, tetapi merupakanpenjelasan slide.

5. Pengerjaan kelengkapan grafis. Perlu diperhatikan untukmemberi pengarahan kepada juru potret tentang obyek yangdiperlu diambil.

6. Pemilihan musik untuk ilustrasi. Fungsi musik dalam progamslide suara agak berbeda dengan progam audio. Disini musikbiasanya dipakai pada awal dan akhir progam, sedang ditengah digunakan sebagai selingan atau untuk mengiringigambar/grafis yang disajikan tanpa narasi. Efek suara (FX)yang digunakan pada progam audio tidak begitu banyakdigunakan.

7. Penuangan naskah kasar (draft)ke dalam blanko naskah. Naskahkasar yang telah selesai dibuat, disusun dalam format

75

naskah slide. Hasil pemotretan ditandai dengan beberapaistilah, yaitu: life (berasal dari objek sesungguhnya),caption (berasal dari tulisan yang dibuat pada kertaskarton), grafis (berasal dari gambar yang dibuat dengan tanganatau komputer).

d. Pembuatan MultimediaBerbagai kemungkinan penggunaan komputer meliputi:

tutorial, latihan tes, simulasi, permainan, dan pemecahanmasalah (Sudjana dan Rivai, 1989).

Tutorial.Tutorial digunakan untuk menyampaikan materipelajaran dengan menguraikan penjelasan setahap demisetahap. Paket program tutorial ini mula-mula menyajikanmateri pelajaran tertentu, adakalanya komputer memberikansuruhan-suruhan yang harus dijawab oleh siswa. Bila siswamenjawab degan benar maka komputer akan menyajikan materiberikutnya. Bila siswa menjawab salah atau tidak menjawabdalam waktu tertentu, maka komputer akan menuntun siswaagar mendapat jawaban yang benar. Jawaban siswa perludiketik melalui papan ketik agar dapat memperoleh umpanbaliklebih lanjut dalamkomputer.

Latihan. Latihan digunakan memantapkan konsep yang telahdipelajari dan merangsang siswa untuk bekerja secara tepatdalam menyelesaikan soal-soal dari yang seerhana sampaikompleks. Setelah siswa selesai menjawab melalui papanketik, komputer segera memberi umpan balik yang berupapenguatan jika siswa menjawab benar atau dapat berupainformasi lain yang dapat membimbing siswa untuk menjawabdengan benar pada akhir latihan. Siswa juga mendapatkaninformasi yang jelas tentang kemampuannya dalam menerimapelajaran, sehingga dapat segera dilakukan perbaikanapabila terjadi kekurangan atau langsung melanjutkan kemateri selanjutnya.

Tes. Tes hanya berisi pertanyaan-pertanyaan. Perbedaandengan latihan adalah pada tes tidak tidak diberikan umpanbalik pada siswa, tidak peduli jawaban siswa benar atausalah, pertanyaan berikutnya segera muncul setelah

76

pertanyaan berikutnya selesai dijawab. Rangkaian tes yangbiasanya digunakan adalah tes objektif atau isian singkat.Sampai saat ini pemeriksaan jawaban soal-soal esai dengankomputer masih belum berhasil dengan memuaskan.

Simulasi. Paket program digunakan sebagai model di suatuproses atau sistem dan siswa mencobanya. Di sini komputerdapat digunakan untuk memperagakan untuk hal-hal yang tidakmungkin diperagakan secara langsung seperti reaksi kimiayang menimbulkan ledakan, mengukur ledakan laut, mengukurtinggi menara atau menentukan proses suatu tempat pada polabumi.

Permainan. Paket program permainan ini diarahkan agarsiswa dapat belajar sambil bermain, karena isinya dibuatsedemikian rupa sehingga mengandung unsur-unsur tantangan,rasa ingin tahu, menyenangkan dan fantasi tanpa mengabaikanunsur mendidik. Paket program ini dapat mengembangkan dayapikir siswa.

Pemecahan Masalah. Paket program ini diarahkan agarsiswa dapat belajar berbuat karena siswa dituntut dapatmemecahkan permasalahan secara aktif. Paket program inibervariasi dari yang sederhana sampai dengan yang rumit.Tergantung pada rumitnya permasalahan dan kecanggihanrespon komputer terhadap respon siswa. Misalnya; persoalanpemacahan terhadap pencemaran lingkungan. Bentuk penyajianmateri, digunakan bentuk tutorial, yaitu menyampaikanmateri pelajaran setahap demi setahap meliputi materi,contoh soal latihan, dan kesimpulan.Sebuah media pembelajaran berbasis komputer tidak hanya

menuangkan teks atau buku ke dalam medium elektronik. Jikahal itu dilakukan maka akan mengkasilkan “buku elektronik”yang manfaatnya tidak jauh berbeda dengan membaca bukusecara langsung. Untuk menghasilkan suatu media pembelajaran yang baik

diperlukan kerjasama yang baik antara guru, desainer,analis, image supplier, programer, dan maintenance, dengantugas masing-masing: a) Guru: sebagai orang yang menguasaimateri pelajaran dan teori belajar; b) Desainer: sebagaipenerjemah ide guru ke dalam skenario atau skrip media; c)

77

Analis: melakukan analisis skenario/skrip media dalam hal:kelengkapan komponen skenario, struktur skenario, dan dapattidaknya skenario dipahami oleh programer; d) Image supplier:sebagai pemasok gambar ( foto, ilustrasi, grafik) danaudio; e) Programer: merupakan pekerjaan inti dalam membuatmedia berbasis komputer, yang bertugas menuangkanskenario/skrip media ke dalam komputer dengan bahasapemrograman tertentu; dan f) Maintenance: bertugas menjagakeberlangsungan program yang dihasilkan agar tetap up todate.Idealnya, keenam pihak tersebut duduk bersama untuk

menghasilkan media yang baik. Tetapi hal tersebut sulitdilakukan. Oleh karena itu perlu diusahakan syarat minimalyang harus dipenuhi agar pemrograman dapat dilakukan. Salahsatu alternatif adalah membekali orang yang mempunyai salahsatu keahlian dengan keahlian yang lain. Membekali seorangprogramer dengan materi-materi bidang studi dan teoribelajar tentu sangat tidak mungkin. Alternatif yang lebihmungkin adalah membekali seorang guru bidang studi tertentudengan pengetahuan pembuatan skrip media dan bahasapemrograman sederhana atau guru didampingi seorangprogramer yang sekaligus dapat memasok gambar, sehingga timyang diperlukan menjadi lebih sedikit.Program aplikasi yang memungkinkan digunakan para guru

(khususnya untuk pemula) untuk mengembangkan mediapembelajaran berbasis komputer adalah Microsoft PowerPoint.Namun untuk menghasilkan media yang lebih baik, diperlukansoftware lain sesuai keperluan, antara lain yakni (1)Macromedia Flash, Gif Animator untuk membuat animasi benda, (2)Macromedia FreeHand, Photoshop, UnleadPhotoImpac, untuk mengolahgambar 2D, (3) Maya, 3Dmax, untuk mengambar dan animasi 3D,(4) Adobe premier, VCD Cutter, sebagai program mengolah movie,dan (5) Program Sound Forge, untuk mengolah suara. Untukkeperluan praktis, gambar, animasi, efek suara dapatdiperoleh di toko-toko penjual software komputer.

4. PENGGUNAAN MEDIA PEMBELAJARAN

78

Ada 3 format pembelajaran, yakni (1) belajar secaraindividual, (2) belajar secara klasikal, dan (3) belajarsecara kelompok. Ketiga format pembelajaran ituberpenggaruh terhadap penggunaan media pembelajaran.Berikut diuraikan penggunaan media berdasarkan formatpembelajarannya.

a. Penggunanan Media dengan Format Belajar Individual.Pola komunikasi dalam belajar individual sangat

dipengaruhi oleh peranan media yang digunakan dalam prosespembelajaran. Penekanan proses pembelajaran adalah padasiswa, sedang guru berperan sebagai fasilitator. Dengandemikian maka peranan media sangat penting karena dapatmembantu menentukan keberhasilan belajar siswa. Penggunaanmedia dalam belajar secara individual disajikan pada Gambar1 sebagai berikut :

79

Media Siswa

Guru

Guru Siswa

Media Lain

Keterangan :: komunikasi utama

: konsultatif (kalau perlu saja)Tugas guru : Fasilitator pembelajaran

Gambar 1:Penggunaan Media dalam Belajar Individual

Belajar individual adalah tipe belajar yang berpusatpada siswa, sehingga dituntut peran dan aktivitas siswasecara utuh dan mandiri agar prestasi belajarnya tinggi.Dalam belajar individual ada tiga pendekatan atau crabelajar individual yang banyak dikenal sekarang ini, antaralain adalah belajar jarak jauh.

b. Penggunaan Media dengan Format Belajar Secara KlasikalPola komunikasi yang digunakan adalah komunikasi

langsung antara guru dan siswa. Keberhasilan belajar amatditentukan oleh kualitas guru, karena guru merupakan mediautama. Media lain seolah-olah tidak ada perannya karenafrekuensi belajar dengan guru hampir 90% dari waktu yangtersedia. Bentuk komunikasinya dapat disajikan pada Gambar2 sebagai berikut:

80

Keterangan :: komunikasi utama: konsultatif (kalau perlu

saja)Gambar 2:

Penggunaan Media dalam Belajar Klasikal

81

G

SS S S

S

GSS

SSS

c. Penggunaan Media dengan Format Belajar KelompokDalam kenyataannya teknik-teknik yang digunakan dalam

belajar kelompok dapat merangsang kreativitas, aktivitasdan interaksi setiap anggota kelompok. Untuk menjamin mutudalam belajar kelompok maka perlu ditentukan besar kecilnyakelompok sesuai dengan kebutuhan dan tujuan belajarnya.

Berikut ini disajikan penggunaan media dalam belajarkelompok seperti pada Gambar 3 sebagai berikut.

Pada pola a) guru mengontrolkegiatan diskusi siswa. Poladasarnya adalah serangkaiandialog antara guru dan setiapindividu, dengan cara sepertiini maka interaksi antarasiswa yang satu dan siswa yanglain relatif lebih kecildibandingkan dengan pola b).

Pada pola b) dapat disebutsebagai pola multi komunikasi,karena komunikasi dapatdilakukan dari dan ke berbagaiarah.

Pengendalian diri dan kontroldilakukan oleh anggota masing-masing dengan cara menahandiri dan memberi kesempatankepada anggota lain.

Keterangan:G : GuruS : Siswa

: Arus interaksi

82

Gambar 3:PenggunaanMedia dalam BelajarKelompok

d. Strategi Penggunaan Media Pembelajaran

Terdapat berbagai macam strategi yang dapatdipergunakan dalam pembelajaran. Pada modul inidikemukakan tiga jenis strategi pembelajaran, masing-masingsesuai untuk mencapai tujuan-tujuan pembelajaran tertentupada pembelajaran dengan karakteristik tertentu.

1) Strategi untuk pembelajaran yang bersifat teoretik danmedia dipergunakan oleh guru untuk membantu prosesmengajarnyaJika materi yang akan disajikan bersifat teoretik dan

media yang digunakan (kebanyakan bersifat by design) terutamauntuk membantu guru dalam proses mengajarnya, strategi yangdikembangkan oleh Ivor K. Davies ini dapat dipertimbangkanuntuk digunakan, meliputi:

a) Tahap pendahuluanTahap ini umumnya terdiri atas 3 peristiwa pembelajaran,yakni (1) pembukaan pelajaran, (2) pemberitahuan tujuanpembelajaran, dan (3) menarik perhatian siswa ke arahmateri baru yang akan disajikan dengan cara memberikanbahan pengait. Media yang dapat digunakan pada tahapan ini,misalnya media cetak, medis grafis, media audio, mediaaudio-visual, atau pengamatan di lingkungan dan berbagaimedia tiga dimensi.

b) Tahap pengembanganPada tahap ini materi baru disajikan. Disarankan agar materibaru tersebut dibagi dalam beberapa unit. Pada akhir setiapunit atau bagian materi, diadakan tanya jawab (review) untukmengetahui tingkat penguasaan siswa atas materi yang barudisajikan. Dengan demikian kesalahpahaman atau kekurangjelasanmateri dapat segera diatasi. Pada tahap pengembangan inisebaiknya digunakan berbagai media seperti halnya pada tahappendahuluan, yang disesuaikan dengan karakteristik tujuanpembelajaran, materi dan siswa.

83

c) Tahap konsolidasiTahap ini merupakan akhir pembelajaran. Ada 3 peristiwapembelajaran yang hendaknya dilaksanakan pada tahap ini, yakni(1) penyimpulan seluruh materi yang telah disajikan, (2)pemberian tugas/latihan, (3) pemberian umpan balik atastugas/pelatihan yang telah dikerjakan siswa, dan (4) pemberianpekerjaan rumah jika diperlukan. Pada tahap ini dapatdigunakan media, media cetak (bagan), OHP atau papan tulis danbeberapa media yang lain.

2) Strategi untuk pembelajaran yang memerlukan praktik,atau yang memerlukan banyak berlatihJika pembelajaran yang dilaksanakan lebih banyak

berorientasi kepada kegiatan belajar mandiri oleh siswa,strategi yang disarankan ialah strategi yang dikembangkanberdasarkan teori Galperin yaitu Pendekatan Terapan, meliputi:

a) Tahap OrientasiPada tahap ini seperti halnya strategi Davies (1986)

dilaksanakan beberapa peristiwa pembelajaran, pemberian bahanpengait, kemudian disusul dengan penyajian materi baruterutama ditinjau dari aspek teoretiknya. Atau dengan katalain, landasan teoretik yang merupakan rasional serta akanmenjadi acuan dalam pengerjaan tugas/latihan, disajikan padatahap ini. Selain itu diintermasikan juga prosedur kerja sertajika diperlukan, cara berpikir ilmiah dalam pengerjaantugas/pelatihan.

b) Tahap berlatih/pengerjaan tugasPada tahap ini siswa mengerjakan tugas/pelatihan yang

diberikan guru. Pengerjaan bisa di laboratorium, bengkel,lingkungan sekolah. Di dalam kelas, perpustakaan, ruang audiovisual atau di mana saja. Semua media dan peralatan yangdiperlukan oleh siswa untuk memfasilitasi belajar merekahendaknya sudah disiapkan sebelumnya. Selama siswa mengerjakantugas/pelatihan, guru hendaknya berkeliling melihat apakahsiswa telah melakukan prosedur kerja yang benar.

84

c) Tahap pemberian umpan balik kepada siswaSetelah tahap berlatih/pengerjaan tugas selesai, siswa

perlu mendapat informasi tentang hasil belajarnya atausekurang-kurangnya, kesalahan-kesalahan yang telah merekalakukan. Dengan demikian siswa mendapat umpan balik yangsangat bermanfaat untuk meningkatkan hasil belajar mereka.

d) Tahap evaluasiEvaluasi dilakukan untuk mengetahui pemahaman dan

penguasaan siswa atas materi yang telah disajikan, jugaseberapa jauh siswa telah memilih keterampilan/kemampuan yangdiajarkan. Hasil evaluasi akan dapat memberikan gambarantentang keberhasilan pembelajaran guru.

3) Strategi pembelajaran yang berpusat pada media tertentuJika penyaji materi dalam suatu pembelajaran bukan

guru tetapi media tertentu seperti TV, Film atau Slide,maka strategi yang disarankan untuk digunakan adalahstrategi pembelajaran bermedia, yang meliputi empat tahap,yaitu: a) Tahap persiapan

Pada tahap ini yang perlu dipersiapkan adalah:Media yang akan digunakan yang meliputi baik bahan(software) dan peralatan (hardware) yang akan digunakan.Perlu diteliti apakah media dalam kondisi baik dan siapuntuk dioperasikan.

1). Kelas, apakah memenuhi syarat untuk pembelajaran bermedia.Misalnya, sarana dan prasarananya memungkinkan. Juga perlusebelumnya dipikirkan, di mana tempat duduk siswa akandiatur sehingga siswa akan dapat melihat tayangan mediadengan jelas.

2). Siswa, terutama jika mereka belum pernah mendapatpengalaman belajar dengan media. Dalam hal seperti iniperlu disediakan waktu sekitar beberapa menit untukmemperkenalkan siswa dengan media yang akan digunakan.Dengan demikian kemungkinan bahwa siswa akan lebih tertarikpada medianya daripada materinya dapat dihindarkan.

85

3). Guru juga perlu mempersiapkan dirinya untuk pembelajaranbermedia. Persiapan meliputi, misalnya, belajarmengoperasikan media yang akan digunakan, mempelajari bahan(materi) yang akan ditayangkan, mengantisipasi kegiatanyang akan dilakukan siswa setelah penayangan, dan lain-lainyang terkait.

b) Tahap pelaksanaanProsedur pembelajaran pada tahap pelaksanaan tak berbeda

dengan pelaksanaan pada strategi lain, ialah meliputi:pendahuluan, penyajian isi/pengembangan, umpan balik, danevaluasi. Yang perlu diperhatikan pada pembelajaran bermediaialah, agar guru tidak memberitahukan garis besar isi tayangankepada siswa sebelum program ditayangkan. Yang perludiberitahukan kepada siswa adalah bagaimana cara menonton yangbenar, kegiatan yang akan dilakukan siswa setelah menonton,dan apa yang perlu disiapkan siswa untuk menonton.

1). Tahap tindak lanjutPembelajaran bermedia akan lebih bermakna jika setelahmenonton, siswa melakukan kegiatan-kegiatan yang adahubungannya dengan materi tontonan. Kegiatan-kegiatantersebut antara lain, berupa membuat laporan, melakukanpengamatan di lapangan, dan sebagainya.

2). Tahap evaluasi Pada tahap evaluasi akhir ini, semua kegiatan yang telahdilakukan siswa yang berpusat pada pembelajaran bermediayang telah dilaksanakan, dievaluasi. Jadi tidak hanyameliputi penguasaan siswa akan materi tontonan saja, tetapijuga hasil kegiatan tindak lanjut. Dengan demikian apa yangdiperoleh siswa akan benar-benar bermakna.

Prosedur penggunaan media pembelajaran (baik audio,audio visual, maupun media grafis) secara klasikal terdiridari 4 kegiatan, yakni (1) persiapan, (2) pelaksanaan, (3)evaluasi, dan (4) tindak lanjut. Keempat kegiatan itudisajikan dalam Gambar 4 sebagai berikut.

86

Gambar 4:Prosedur Penggunaan Media Pembelajaran

87

Kegiatan Persiapan 1. Guru mempersiapakan diri dalam

penguasaan materi pembelajaran2. Guru menyiapkan media3. Guru menyiapkan ruangan dan

peralatan

Kegiatan Pelaksanaan Pembelajaran Guru menyajikan materi pembelajaran dengan menggunakan media

Kegiatan Evaluasi 1. Guru mengadakan evaluasi untuk

mengetahui penguasaan siswa terhadapmateri yang diajarkan dengan menggunakan media

Kegiatan Tindak Lanjut Guru mengadakan evaluasi kegiatan yangmengarahkan kepada pemhaman lebih luasdan mendalam terhadap materi

C.Asesmen

HAKIKAT ASESMEN

Tujuan:1. Membandingkan pengukuran, asesmen, dan evaluasi2. Menjelaskan berbagai metode asesmen

5.PENGUKURAN, ASESMEN, DAN EVALUASIIstilah asesmen (assessment) sering dipertukarkan secara

rancu dengan dua istilah lain, yakni pengukuran(measurement) dan evaluasi (evaluation). Padahal ketigaistilah tersebut memiliki makna yang berbeda, walaupunmemang saling berkaitan.

Menurut Oosterhof (2003), pengukuran dan asesmenmemiliki makna yang hampir serupa walaupun tidak mutlaksama. Griffin & Nix (1991) memberikan gambaran yang lebihkonkret tentang kaitan antara pengukuran, asesmen, danevaluasi. Menurut Griffin dan Nix, ketiga kegiatan tersebutmerupakan suatu hierarki. Pengukuran adalah kegiatanmembandingkan hasil pengamatan dengan suatu kriteria atauukuran; asesmen adalah proses mengumpulkan informasi/buktimelalui pengukuran, menafsirkan, mendeskripsikan, danmenginterpretasi bukti-bukti hasil pengukuran, sedangkanevaluasi adalah proses mengambil keputusan (judgment)berdasarkan hasil-hasil asesmen. Johnson & Johnson (2002)menegaskan tidak seharusnya melakukan evaluasi tanpamelakukan pengukuran dan penilaian terlebih dulu.

Cakupan asesmen amat luas, meliputi berbagai aspekpengetahuan, pemahaman, keterampilan, dan sikap. Berbagaimetode dan instrumen -baik formal maupun nonformal-digunakan dalam asesmen untuk mengumpulkan informasi.Informasi yang dikumpulkan menyangkut semua perubahan yangterjadi baik secara kualitatif maupun kuantitatif (Johnson& Johnson, 2002; Gronlund, 2003; Oosterhof, 2003). Asesmenyang dilakukan selama pembelajaran berlangsung disebut

88

sebagai asesmenproses, sedangkan asesmen yang dilakukansetelah pembelajaran usai dilaksanakan dikenal denganistilah asesmen hasil/produk. Asesmen proses dibedakan menjadiasesmen proses informal dan asesmen proses formal.

Asesmen informal bisa berupa komentar-komentar guruyang diberikan/diucapkan selama proses pembelajaran. Saatseorang peserta didik menjawab pertanyaan guru, saatseorang peserta didik atau beberapa peserta didikmengajukan pertanyaan kepada guru atau temannya, atau saatseorang peserta didik memberikan komentar terhadap jawabanguru atau peserta didik lain, guru telah melakukan asesmeninformal terhadap performansi peserta didik-peserta didiktersebut.

Asesmen proses formal, sebaliknya, merupakan suatuteknik pengumpulan informasi yang dirancang untukmengidentifikasi dan merekam pengetahuan dan keterampilanpeserta didik. Berbeda dengan asesmen proses informal,asesmen proses formal merupakan kegiatan yang disusun dandilakukan secara sistematis dengan tujuan untuk membuatsuatu simpulan tentang kemajuan peserta didik.

6.METODE ASESMENAsesmen dapat dilakukan melalui metode tes maupun

nontes. Metode tes dipilih bila respons yang dikumpulkandapat dikategorikan benar atau salah (Djemari, 2008). Bilarespons yang dikumpulkan tidak dapat dikategorikan benaratau salah digunakan metode nontes.

Menurut Gronlund (2008), metode tes dapat berupa testulis (paper and pencil) atau tes kinerja (performance test). Testulis dapat dilakukan dengan cara memilih jawaban yangtersedia (selected-response), misalnya soal bentuk pilihanganda, benar-salah, dan menjodohkan; ada pula yang memintapeserta menuliskan sendiri responsnya (supply-response),misalnya soal berbentuk esai, baik esai isian singkatmaupun esai bebas.

Tes kinerja juga dibedakan menjadi dua, yaitu restrictedperformance, yang meminta peserta untuk menunjukkan kinerjadengan tugas-tugas tertentu yang terstruktur secara ketat,

89

misalnya peserta diminta menulis paragraf dengan topik yangsudah ditentukan, atau mengoperasikan suatu alat tertentu;dan extended performance, yang menghendaki peserta untukmenunjukkan kinerja lebih komprehensif dan tidak dibatasi,misalnya peserta diminta merumuskan suatu hipotesis,kemudian diminta membuat rancangan dan melaksanakaneksperimen untuk menguji hipotesis tersebut.

Dari segi otentisitas dan kompleksitas tugas, selectedresponse memiliki cakupan aspek yang lebih sederhanadibandingkan supply response dan performance assessment. Hal iniantara lain dikarenakan pada selected response: (a) alternatifpilihan jawaban sudah disediakan, (b) pada umumnya hanyaberkaitan dengan tugas-tugas yang dapat diselesaikan denganbekal pengetahuan dan pemahaman; dan (c) tugas-tugasdirespons secara tidak langsung. Hal yang sebaliknyaterjadi pada penilaian kinerja, tugas-tugas yang dinilaidengan penilaian kinerja menuntut respons yang murni danaktual dari peserta, juga membutuhkan berbagai keterampilandi samping bekal pengetahuan dan pemahaman. Penilaiankinerja juga direspons peserta dengan caramendemonstrasikan kemampuannya secara langsung. Oleh karenaitu, penilaian kinerja lebih rumit dibandingkan denganselected response baik dari segi cakupan tugasnya maupun caraatau struktur mengasesnya.

Meskipun selected response memiliki berbagai keterbatasan,tetapi memiliki keunggulan dalam hal penskoran jikadibandingkan supply-response, apalagi jika dibandingkan denganpenilaian kinerja. Karena respons peserta pada selectedresponse hanyalah berdasar pilihan-pilihan yang telahdisediakan, maka skor yang diberikan menjadi lebih pasti,lebih objektif, lebih mudah dilakukan, dan relatif bebasdari bias atau subjektivitas penilai. Sebaliknya, padasupply response dan penilaian kinerja meskipun telahdisediakan rubrik yang harus diacu saat melakukanpenskoran, tetapi masalah krusial yang selalu muncul adalahrendahnya kekonsistenan antar penilai (interater reliability)ketika kemampuan yang sama dinilai oleh lebih dari satupenilai. Metode selected response juga memiliki kelebihan dalam

90

hal waktu. Karena tugas yang dinilai tidak begitu kompleks,maka waktu yang diperlukan untuk menyelenggarakan tesmenjadi relatif lebih singkat. Karena penskorannya relatifmudah dilakukan, maka waktu penskoran dan pengolahannyajuga menjadi relatif lebih cepat. Kelebihan dalam halpenskoran dan waktu itulah yang menyebabkan metode selectedresponse utamanya bentuk pilihan ganda tetap dipilih untukmelakukan penilaian-penilaian dalam skala besar, misalnyaujian semester, ujian kenaikan kelas, ujian sekolah,seleksi masuk perguruan tinggi, dan ujian akhir nasional(Dittendik, 2003; Oosterhof, 2005; Rodriguez, 2005).

Metode nontes digunakan bila kita ingin mengetahuisikap, minat, atau motivasi. Metode nontes umumnyadigunakan untuk mengukur ranah afektif dan lazimnyamenggunakan instrumen angket atau kuisioner. Respons yangdikumpulkan melalui angket atau kuisioner tidak dapatdiinterpretasi ke dalam kategori benar atau salah.

Berdasar uraian di atas, setiap metode asesmen memilikikeunggulan dan keterbatasan, sehingga tidak ada satu punmetode yang selalu cocok untuk semua keperluan, kondisi,situasi, cakupan, dan karakteristik kemampuan yang hendakdiukur. Karena itu, untuk melakukan asesmen yang lengkap,utuh, dan akurat sebaiknya dipergunakan berbagai metodesesuai dengan karakteristik dan tujuannya.Pertanyaan:1. Apakah perbedaan antara pengukuran, asesmen, dengan

evaluasi? 2. Berikan contoh aktivitas riil dalam dunia pendidikan yang

menunjukkan kegiatan pengukuran, asesmen, dan evaluasi!3. Identifikasi berbagai metode asesmen beserta kelebihan

dan kekurangannya! 4. Jelaskan mengapa asesmen harus dilakukan dengan berbagai

metode?

91

Kegiatan Pembelajaran 2KARAKTERISTIK DAN TEKNIK ASESMEN

Tujuan:1. Menjelaskan karakteristik asesmen dalam KBK/KTSP2. Menerapkan berbagai teknik asesmen

A. Karakeristik Asesmen dalam KBK/KTSP1. Belajar Tuntas (mastery learning)

Peserta didik tidak diperkenankan mengerjakan pekerjaanberikutnya, sebelum mampu menyelesaikan pekerjaan denganprosedur yang benar dan hasil yang baik. Asumsi yangdigunakan dalam mastery learning adalah peserta didik dapatbelajar apapun, hanya waktu yang dibutuhkan yang berbeda.Peserta didik yang belajar lambat perlu waktu lebih lamauntuk materi yang sama, dibandingkan peserta didik padaumumnya.

2. Otentik Memandang asesmen dan pembelajaran secara terpadu.Asesmen otentik harus mencerminkan masalah dunia nyata,bukan dunia sekolah. Menggunakan berbagai cara dankriteria holistik (kompetensi utuh merefleksikanpengetahuan, keterampilan, dan sikap). Asesmen otentiktidak hanya mengukur apa yang diketahui oleh pesertadidik, tetapi lebih menekankan mengukur apa yang dapatdilakukan oleh peserta didik.

3. Berkesinambungan Tujuannya adalah untuk mendapatkan gambaran yang utuhmengenai perkembangan hasil belajar peserta didik,memantau proses, kemajuan, dan perbaikan hasil terusmenerus dalam bentuk Ulangan Harian, Ulangan TengahSemester, Ulangan Akhir Semester, atau Ulangan KenaikanKelas.

4. Berdasarkan acuan kriteria

92

Kemampuan peserta didik tidak dibandingkan terhadapkelompoknya, tetapi dibandingkan terhadap kriteria yangditetapkan, misalnya KKM (kriteria ketuntasan minimal)

5. Menggunakan teknik asesmen yang bervariasiTeknik asesmen yang dipilih dapat berupa tertulis, lisan,produk, portofolio, unjuk kerja, proyek, pengamatan, danpenilaian diri.

B. Teknik AsesmenUntuk mengumpulkan informasi tentang kemajuan peserta

didik dapat dilakukan berbagai teknik, baik berhubungan denganproses maupun hasil belajar. Teknik mengumpulkan informasitersebut pada prinsipnya adalah cara penilaian kemajuanbelajar peserta didik terhadap pencapaian kompetensi. Asesmendilakukan berdasarkan indikator-indikator pencapaian hasilrelajar, baik pada domain kognitif, afektif, maupunpsikomotor. Ada tujuh teknik yang dapat digunakan, yaitu :

1. Penilaian Unjuk Kerjaa. Pengertian

Penilaian unjuk kerja merupakan penilaian yangdilakukan dengan mengamati kegiatan peserta didik dalammelakukan sesuatu. Penilaian ini cocok digunakan untukmenilai ketercapaian kompetensi yang menuntut peserta didikmelakukan tugas tertentu seperti: praktek di laboratorium,praktek sholat, praktek olahraga, bermain peran, memainkanalat musik, bernyanyi, membaca puisi/deklamasi dll.Penilaian unjuk kerja perlu mempertimbangkan hal-halberikut:1) Langkah-langkah kinerja yang diharapkan dilakukan peserta

didik untuk menunjukkan kinerja dari suatu kompetensi. 2) Kelengkapan dan ketepatan aspek yang akan dinilai dalam

kinerja tersebut.

93

3) Kemampuan-kemampuan khusus yang diperlukan untukmenyelesaikan tugas.

4) Upayakan kemampuan yang akan dinilai tidak terlalubanyak, sehingga semua dapat diamati.

5) Kemampuan yang akan dinilai diurutkan berdasarkan urutanpengamatan.

b. Teknik Penilaian Unjuk KerjaUntuk menilai unjuk kerja peserta didik dapat

menggunakan daftar cek (check-list) dan skala penilaian (ratingscale).1) Daftar Cek (Check-list)

Dafatar cek dipilih jika unjuk kerja yang dinilai relatifsederhana, sehingga kinerja peserta didik representatifuntuk diklasifikasikan menjadi dua kategorikan saja, yaatau tidak. Berikut contoh penilaian unjuk kerja dengancheck-list.

Penilaian Kedisiplinan

Nama peserta didik: ________ Kelas: _____No. Aspek yang dinilai Ya Tidak

1. Datang tepat waktu

2. Pakaian sesuai aturan

3. Bertanggungjawab pada

tugas

4. Pulang tepat waktu

Nilai

2) SkalaPenilaian (Rating Scale) Ada kalanya kinerja peserta didik cukup kompleks,sehingga sulit atau merasa tidak adil kalau hanyadiklasifikasikan menjadi dua kategori, ya atau tidak,memenuhi atau tidak memenuhi. Karena itu dapat dipilihskala penilaian lebih dari dua kategori, misalnya 1, 2,

94

dan 3. Tetapi setiap kategori harus dirumuskandeskriptornya sehingga penilai mengetahui kriteria secaraakurat kapan mendapat skor 1, 2, atau 3. Daftar kategoribeserta deskriptor kriterianya itu disebut rubrik. Dilapangan sering dirumuskan rubrik universal, misalnya 1 =kurang, 2 = cukup, 3 = baik. Deskriptor semacam ini belumakurat, karena kriteria kurang bagi seorang penilai belumtentu sama dengan penilai lain, karena itu deskriptordalam rubrik harus jelas dan terukur. Berikut contohpenilaian unjuk kerja dengan rating scale beserta rubriknya.

Penilaian Kinerja Melakukan Praktikum

No Aspek yang dinilai Penilaian1 2 3

1 Merangkai alat 2 Pengamatan

3 Data yangdiperoleh

4 Kesimpulan

RubriknyaAspek yangdinilai

Penilaian1 2 3

Merangkai alat

Rangkaian alattidakbenar

Rangkaianalat

benar,tetapi

tidak rapiatau tidakmemperhati

kankeselamatan kerja

Rangkaianalat

benar,rapi, danmemperhati

kankeselamatan kerja

Pengamatan

Pengamatan tidakcermat

Pengamatancermat,tetapi

mengandunginterpreta

Pengamatancermat dan

bebasinterpreta

si

95

si

Datayangdiperoleh

Datatidaklengkap

Datalengkap,tetapitidak

terorganisir, atauada yangsalahtulis

Datalengkap,terorganisir, danditulisdenganbenar

Kesimpulan

Tidakbenaratautidaksesuaitujuan

Sebagiankesimpulanada yang

salah atautidaksesuaitujuan

Semuabenar atausesuaitujuan

2. Penilaian Sikapa. Pengertian

Sikap bermula dari perasaan (suka atau tidak suka)yang terkait dengan kecenderungan seseorang dalam meresponssesuatu/objek. Sikap juga sebagai ekspresi dari nilai-nilai atau pandangan hidup yang dimiliki oleh seseorang.Sikap terdiri dari tiga komponen, yakni: afektif, kognitif,dan konatif/perilaku. Komponen afektif adalah perasaan yangdimiliki oleh seseorang atau penilaiannya terhadap sesuatuobjek. Komponen kognitif adalah kepercayaan atau keyakinanseseorang mengenai objek. Adapun komponen konatif adalahkecenderungan untuk berperilaku atau berbuat dengan cara-cara tertentu berkenaan dengan kehadiran objek sikap.

Secara umum, objek sikap yang perlu dinilai dalamproses pembelajaran adalah:1) Sikap terhadap materi pelajaran. Peserta didik perlu

memiliki sikap positif terhadap mata pelajaran. Dengansikap`positif dalam diri peserta didik akan tumbuh danberkembang minat belajar, akan lebih mudah diberi

96

motivasi, dan akan lebih mudah menyerap materi pelajaranyang diajarkan.

2) Sikap terhadap guru/pengajar. Peserta didik perlumemiliki sikap positif terhadap guru. Peserta didik yangtidak memiliki sikap positif terhadap guru akan cenderungmengabaikan hal-hal yang diajarkan. Dengan demikian,peserta didik yang memiliki sikap negatif terhadapguru/pengajar akan sukar menyerap materi pelajaran yangdiajarkan oleh guru tersebut.

3) Sikap terhadap proses pembelajaran. Peserta didik jugaperlu memiliki sikap positif terhadap proses pembelajaranyang berlangsung. Proses pembelajaran mencakup suasanapembelajaran, strategi, metodologi, dan teknikpembelajaran yang digunakan. Proses pembelajaran yangmenarik, nyaman dan menyenangkan dapat menumbuhkanmotivasi belajar peserta didik, sehingga dapat mencapaihasil belajar yang maksimal.

4) Sikap berkaitan dengan nilai atau norma yang berhubungandengan suatu materi pelajaran. Misalnya, masalahlingkungan hidup (materi Biologi atau Geografi). Pesertadidik perlu memiliki sikap yang tepat, yang dilandasioleh nilai-nilai positif terhadap kasus lingkungantertentu (kegiatan pelestarian/kasus perusakan lingkunganhidup). Misalnya, peserta didik memiliki sikap positifterhadap program perlindungan satwa liar.

b. Teknik Penilaian SikapPenilaian sikap dapat dilakukan dengan beberapa cara

atau teknik. Teknik-teknik tersebut antara lain: observasiperilaku, pertanyaan langsung, dan laporan pribadi. Teknik-teknik tersebut secara ringkas dapat diuraikan sebagaiberikut. 1) Observasi perilaku

Perilaku seseorang pada umumnya menunjukkan kecenderunganseseorang dalam sesuatu hal. Misalnya orang yang biasaminum kopi dapat dipahami sebagai kecenderungannya yangsenang kepada kopi. Oleh karena itu, guru dapat melakukanobservasi terhadap peserta didik yang dibinanya. Hasil

97

observasi dapat dijadikan sebagai umpan balik dalampembinaan.Observasi perilaku di sekolah dapat dilakukan denganmenggunakan buku catatan khusus tentang kejadian-kejadianberkaitan dengan peserta didik selama di sekolah.

2) Pertanyaan langsungKita juga dapat menanyakan secara langsung tentang sikapseseorang berkaitan dengan sesuatu hal. Misalnya,bagaimana tanggapan peserta didik tentang kebijakan yangbaru diberlakukan di sekolah mengenai “PeningkatanKetertiban”.Berdasarkan jawaban dan reaksi lain yang tampil dalammemberi jawaban dapat dipahami sikap peserta didik ituterhadap objek sikap. Dalam penilaian sikap peserta didikdi sekolah, guru juga dapat menggunakan teknik ini dalammenilai sikap dan membina peserta didik.

3) Laporan pribadiTeknik ini meminta peserta didik membuat ulasan yangberisi pandangan atau tanggapannya tentang suatu masalah,keadaan, atau hal yang menjadi objek sikap. Misalnya,peserta didik diminta menulis pandangannya tentang“Kerusuhan Antaretnis” yang terjadi akhir-akhir ini diIndonesia. Dari ulasan yang dibuat peserta didik dapatdibaca dan dipahami kecenderungan sikap yang dimilikinya.

98

Contoh Format Lembar Pengamatan Sikap Peserta didik

No Ke

terb

ukaa

n

Kete

kuna

n bela

jar

Kera

jinan

Tengga

ng ras

a

Kedi

sipl

inan

Kerj

asama

Ramah

dengan

tem

an

Horm

at p

ada or

ang

tua

Keju

juran

Mene

pati j

anji

Kepeduli

an

Tang

gung j

awab

1 2 3 4 5 6 7 8

Keterangan:Skala penilaian sikap dibuat dengan rentang antara 1 sampai

dengan 5. 1 = sangat kurang; 2 = kurang; 3 = cukup; 4 = baik dan 5 =

amat baik.

3. Tes Tertulisa. Pengertian

Tes Tertulis merupakan tes dimana soal dan jawabanyang diberikan kepada peserta didik dalam bentuk tulisan.Dalam menjawab soal peserta didik tidak selalu merespondalam bentuk menulis jawaban tetapi dapat juga dalam bentukyang lain seperti memberi tanda, mewarnai, menggambar, danlain sebagainya.

b. Teknik Tes TertulisAda dua bentuk soal tes tertulis, yaitu:1) Soal dengan memilih jawaban (selected response), mencakup:

pilihan ganda, benar-salah, dan menjodohkan.

99

NA

SIKAP

2) Soal dengan mensuplai jawaban (supply response), mencakup: isian atau melengkapi, uraian objektif, dan uraian non-objektif.

Penyusunan instrumen penilaian tertulis perludipertimbangkan hal-hal berikut.1) materi, misalnya kesesuaian soal dengan kompetensi

dasar dan indikator pencapaian pada kurikulum tingkatsatuan pendidikan;

2) konstruksi, misalnya rumusan soal atau pertanyaanharus jelas dan tegas.

3) bahasa, misalnya rumusan soal tidak menggunakankata/kalimat yang menimbulkan penafsiran ganda.

4) kaidah penulisan, harus berpedoman pada kaidahpenulisan soal yang baku dari berbagai bentuk soalpenilaian.

4. Penilaian Proyeka. Pengertian

Penilaian proyek merupakan kegiatan penilaian terhadapsuatu tugas yang harus diselesaikan dalam periode/waktutertentu. Tugas tersebut berupa suatu investigasi sejakdari perencanaan, pengumpulan data, pengorganisasian,pengolahan dan penyajian data. Penilaian proyek dapatdigunakan untuk mengetahui pemahaman, kemampuanmengaplikasikan, kemampuan penyelidikan dan kemampuanmenginformasikan peserta didik pada mata pelajaran tertentusecara jelas.

Pada penilaian proyek setidaknya ada 3 hal yang perludipertimbangkan yaitu: 1) Kemampuan pengelolaan

Kemampuan peserta didik dalam memilih topik, mencariinformasi dan mengelola waktu pengumpulan data sertapenulisan laporan.

2) RelevansiKesesuaian dengan mata pelajaran, dengan mempertimbangkantahap pengetahuan, pemahaman dan keterampilan dalampembelajaran.

100

3) KeaslianProyek yang dilakukan peserta didik harus merupakan hasilkaryanya, dengan mempertimbangkan kontribusi guru berupapetunjuk dan dukungan terhadap proyek peserta didik.

b. Teknik Penilaian ProyekPenilaian proyek dilakukan mulai dari perencanaan, prosespengerjaan, sampai hasil akhir proyek. Untuk itu, guruperlu menetapkan hal-hal atau tahapan yang perlu dinilai,seperti penyusunan disain, pengumpulan data, analisisdata, dan penyiapkan laporan tertulis. Laporan tugas atauhasil penelitian juga dapat disajikan dalam bentukposter. Pelaksanaan penilaian dapat menggunakanalat/instrumen penilaian berupa daftar cek ataupun skalapenilaian.

101

Contoh Teknik Penilaian Proyek

Mata Pelajaran :Nama Proyek : Alokasi Waktu : Guru Pembimbing :

Nama :NIS :Kelas :

No.

ASPEK SKOR (1 -5)

1 PERENCANAAN :a. Persiapanb. Rumusan Judul

2 PELAKSANAAN :a. Sistematika Penulisanb. Keakuratan Sumber Data /

Informasic. Kuantitas Sumber Datad. Analisis Datae. Penarikan Kesimpulan

3 LAPORAN PROYEK :a. Performansb. Presentasi / Penguasaan

TOTAL SKOR

Penilaian Proyek dilakukan mulai dari perencanaan ,proses pengerjaan sampai dengan akhir proyek. Untuk ituperlu memperhatikan hal-hal atau tahapan yang perludinilai. Pelaksanaan penilaian dapat juga menggunakanrating scale dan cheklist

5. Penilaian Produka. Pengertian 1) Penilaian produk adalah penilaian terhadap proses

pembuatan dan kualitas suatu produk. Penilaian produk

102

meliputi penilaian kemampuan peserta didik membuatproduk-produk teknologi dan seni, seperti: makanan,pakaian, hasil karya seni (patung, lukisan, gambar),barang-barang terbuat dari kayu, keramik, plastik, danlogam. Pengembangan produk meliputi 3 (tiga) tahap dansetiap tahap perlu diadakan penilaian yaitu:

2) Tahap persiapan, meliputi: penilaian kemampuan pesertadidik dan merencanakan, menggali, dan mengembangkangagasan, dan mendesain produk.

3) Tahap pembuatan produk (proses), meliputi: penilaiankemampuan peserta didik dalam menyeleksi dan menggunakanbahan, alat, dan teknik.

4) Tahap penilaian produk (appraisal), meliputi: penilaianproduk yang dihasilkan peserta didik sesuai kriteria yangditetapkan.

b. Teknik Penilaian ProdukPenilaian produk biasanya menggunakan cara holistik atauanalitik.

1) Cara holistik, yaitu berdasarkan kesan keseluruhan dariproduk, biasanya dilakukan pada tahap appraisal.

2) Cara analitik, yaitu berdasarkan aspek-aspek produk,biasanya dilakukan terhadap semua kriteria yang terdapatpada semua tahap proses pengembangan.

Contoh Penilaian ProdukMata Ajar :Nama Proyek :Alokasi Waktu :Nama Peserta didik :Kelas / SMT :

No.

Tahapan Skor ( 1 –5 )*

1 Tahap Perencanaan Bahan2 Tahap Proses Pembuatan :

a. Persiapan alat dan bahanb. Teknik Pengolahanc. K3 (Keselamatan kerja, keamanan dan

kebersihan)103

3 Tahap Akhir (Hasil Produk)a. Bentuk fisikb. Inovasi

TOTAL SKORCatatan :*) Skor diberikan dengan rentang skor 1 sampai dengan 5,dengan ketentuan semakin lengkap jawaban dan ketepatandalam proses pembuatan maka semakin tinggi nilainya.

6. Penilaian Portofolioa. Pengertian

Penilaian portofolio merupakan penilaian berkelanjutanyang didasarkan pada kumpulan informasi yang menunjukkanperkembangan kemampuan peserta didik dalam satu periodetertentu. Informasi tersebut dapat berupa karya pesertadidik dari proses pembelajaran yang dianggap terbaik olehpeserta didik.

Penilaian portofolio pada dasarnya menilai karya-karyapeserta didik secara individu pada satu periode untuk suatumata pelajaran. Akhir suatu priode hasil karya tersebutdikumpulkan dan dinilai oleh guru dan pesertadidik.Berdasarkan informasi perkembangan tersebut, guru danpeserta didik sendiri dapat menilai perkembangan kemampuanpeserta didik dan terus melakukan perbaikan. Dengandemikian, portofolio dapat memperlihatkan perkembangankemajuan belajar peserta didik melalui karyanya, antaralain: karangan, puisi, surat, komposisi, musik.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dan dijadikan pedomandalam penggunaan penilaian portofolio di sekolah, antaralain:1) Karya peserta didik adalah benar-benar karya peserta

didik itu sendiri. Guru melakukan penelitian atas hasil karya peserta didikyang dijadikan bahan penilaian portofolio agar karyatersebut merupakan hasil karya yang dibuat oleh pesertadidik itu sendiri.

2) Saling percayaantara guru dan peserta didik

104

Dalam proses penilaian guru dan peserta didik harusmemiliki rasa saling percaya, saling memerlukan dansaling membantu sehingga terjadi proses pendidikanberlangsung dengan baik.

3) Kerahasiaan bersama antara guru dan peserta didikKerahasiaan hasil pengumpulan informasi perkembanganpeserta didik perlu dijaga dengan baik dan tidakdisampaikan kepada pihak-pihak yang tidak berkepentingansehingga memberi dampak negatif proses pendidikan

4) Milik bersama (joint ownership) antara peserta didik danguruGuru dan peserta didik perlu mempunyai rasa memilikiberkas portofolio sehingga peserta didik akan merasamemiliki karya yang dikumpulkan dan akhirnya akanberupaya terus meningkatkan kemampuannya.

5) Kepuasan Hasil kerja portofolio sebaiknya berisi keterangan danatau bukti yang memberikan dorongan peserta didik untuklebih meningkatkan diri.

6) Kesesuaian Hasil kerja yang dikumpulkan adalah hasil kerja yangsesuai dengan kompetensi yang tercantum dalam kurikulum.

7) Penilaian proses dan hasilPenilaian portofolio menerapkan prinsip proses dan hasil.Proses belajar yang dinilai misalnya diperoleh daricatatan guru tentang kinerja dan karya peserta didik.

8) Penilaian dan pembelajaranPenilaian portofolio merupakan hal yang tak terpisahkandari proses pembelajaran. Manfaat utama penilaian inisebagai diagnostik yang sangat berarti bagi guru untukmelihat kelebihan dan kekurangan peserta didik.

b. Teknik Penilaian PortofolioTeknik penilaian portofolio di dalam kelas

memerlukan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Jelaskan kepada peserta didik bahwa penggunaan

portofolio, tidak hanya merupakan kumpulan hasil kerjapeserta didik yang digunakan guru untuk penilaian, tetapi

105

digunakan juga oleh peserta didik sendiri. Dengan melihatportofolio peserta didik dapat mengetahui kemampuan,keterampilan, dan minatnya.

2) Tentukan bersama peserta didik sampel-sampel portofolioapa saja yang akan dibuat. Portofolio antara pesertadidik yang satu dan yang lain bisa sama bisa berbeda.

3) Kumpulkan dan simpanlah karya-karya peserta didik dalamsatu map atau folder di rumah masing atau loker masing-masing di sekolah.

4) Berilah tanggal pembuatan pada setiap bahan informasiperkembangan peserta didik sehingga dapat terlihatperbedaan kualitas dari waktu ke waktu.

5) Tentukan kriteria penilaian sampel portofolio danbobotnya dengan para peserta didik. Diskusikan carapenilaian kualitas karya para peserta didik.

6) Minta peserta didik menilai karyanya secaraberkesinambungan. Guru dapat membimbing peserta didik,bagaimana cara menilai dengan memberi keterangan tentangkelebihan dan kekurangan karya tersebut, serta bagaimanacara memperbaikinya. Hal ini dapat dilakukan pada saatmembahas portofolio.

7) Setelah suatu karya dinilai dan nilainya belum memuaskan,maka peserta didik diberi kesempatan untuk memperbaiki.Namun, antara peserta didik dan guru perlu dibuat“kontrak” atau perjanjian mengenai jangka waktuperbaikan, misalnya 2 minggu karya yang telah diperbaikiharus diserahkan kepada guru.

8) Bila perlu, jadwalkan pertemuan untuk membahasportofolio. Jika perlu, undang orang tua peserta didikdan diberi penjelasan tentang maksud serta tujuanportofolio, sehingga orangtua dapat membantu danmemotivasi anaknya.

Berikut Ini Contoh Penilaian Portofolio

106

Sekolah :Mata Pelajaran :Durasi Waktu :Nama Peserta didik :Kelas / SMT :

No.

SK /KD /PI

Waktu

KRITERIA

Ket

Speaking

Grammar

Vocab

Pronounciation

1Introduction

16/07/0724/07/0717/08/07Dst....

2 Writing

12/09/0722/09/0715/10/07

3

MemorizeVocab

15/11/0712/12/

107

07Catatan : PI = Pencapaian Indikator

Untuk setiap karya peserta didik dikumpulkan dalam satufile sebagai bukti pekerjaan sesuai dengan SK/KD/PI, yangmasuk dalam portofolio. Skor yang digunakan dalam penilaianportofolio menggunakan rentang antara 0 -10 atau 10 – 100.Kolom keterangan diisi oleh guru untuk menggambarkankarakteristik yang menonjol dari hasil kerja tersebut.

7. Penilaian Diri (self assessment)a. Pengertian

Penilaian diri adalah suatu teknik penilaian di manapeserta didik diminta untuk menilai dirinya sendiriberkaitan dengan status, proses dan tingkat pencapaiankompetensi yang dipelajarinya. Teknik penilaian diri dapatdigunakan untuk mengukur kompetensi kognitif, afektif danpsikomotor. Penilaian konpetensi kognitif di kelas,misalnya: peserta didik diminta untuk menilai penguasaanpengetahuan dan keterampilan berpikirnya sebagai hasilbelajar dari suatu mata pelajaran tertentu. Penilaiandirinya didasarkan atas kriteria atau acuan yang telahdisiapkan. Penilaian kompetensi afektif, misalnya, pesertadidik dapat diminta untuk membuat tulisan yang memuatcurahan perasaannya terhadap suatu objek tertentu.Selanjutnya, peserta didik diminta untuk melakukanpenilaian berdasarkan kriteria atau acuan yang telahdisiapkan. Berkaitan dengan penilaian kompetensipsikomotorik, peserta didik dapat diminta untuk menilaikecakapan atau keterampilan yang telah dikuasainyaberdasarkan kriteria atau acuan yang telah disiapkan.

Penggunaan teknik ini dapat memberi dampak positifterhadap perkembangan kepribadian seseorang. Keuntunganpenggunaan penilaian diri di kelas antara lain:

108

1) dapat menumbuhkan rasa percaya diri peserta didik,karena mereka diberi kepercayaan untuk menilai dirinyasendiri;

2) peserta didik menyadari kekuatan dan kelemahandirinya, karena ketika mereka melakukan penilaian,harus melakukan introspeksi terhadap kekuatan dankelemahan yang dimilikinya;

3) dapat mendorong, membiasakan, dan melatih pesertadidik untuk berbuat jujur, karena mereka dituntutuntuk jujur dan objektif dalam melakukan penilaian.

b. Teknik Penilaian DiriPenilaian diri dilakukan berdasarkan kriteria yang

jelas dan objektif. Oleh karena itu, penilaian diri olehpeserta didik di kelas perlu dilakukan melalui langkah-langkah sebagai berikut.1) Menentukan kompetensi atau aspek kemampuan yang akan

dinilai.2) Menentukan kriteria penilaian yang akan digunakan.3) Merumuskan format penilaian, dapat berupa pedoman

penskoran, daftar tanda cek, atau skala penilaian.4) Meminta peserta didik untuk melakukan penilaian diri.5) Guru mengkaji sampel hasil penilaian secara acak, untuk

mendorong peserta didik supaya senantiasa melakukanpenilaian diri secara cermat dan objektif.

6) Menyampaikan umpan balik kepada peserta didik berdasarkanhasil kajian terhadap sampel hasil penilaian yang diambilsecara acak.

Contoh Format Penilaian Konsep Diri Peserta DidikNama sekolah :Mata Ajar :Nama :Kelas :

No Pernyataan AlternatifY Tida

109

a k1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Saya berusaha meningkatkan

keimanan dan ketaqwaan

kepada Tuhan YME agar

mendapat ridho-Nya dalam

belajar

Saya berusaha belajar

dengan sungguh-sungguh

Saya optimis bisa meraih

prestasi

Saya bekerja keras untuk

meraih cita-cita

Saya berperan aktif dalam

kegiatan sosial di sekolah

dan masyarakat

Saya suka membahas masalah

politik, hukum dan

pemerintahan

Saya berusaha mematuhi

segala peraturan yang

berlaku

Saya berusaha membela

kebenaran dan keadilan

Saya rela berkorban demi

kepentingan masyarakat,

110

bangsa dan negara

Saya berusaha menjadi

warga negara yang baik dan

bertanggung jawabJUMLAH SKOR

Inventori digunakan untuk menilai konsep diri pesertadidik dengan tujuan untuk mengetahui kekuatan dan kelemahandiri peserta didik. Rentangan nilai yang digunakan antara 1dan 2. Jika jawaban YA maka diberi skor 2, dan jika jawabanTIDAK maka diberi skor 1. Kriteria penilaianya adalahjika rentang nilai antara 0 – 5 dikategorikan tidakpositif; 6 – 10 kurang positif; 11 – 15 positif dan 16 – 20sangat positif.

LatihanPilihlah salah satu Kompetensi Dasar dan buatlah rancanganasesmen sesuai dengan karakteristik Kompetensi Dasartersebut!

Kegiatan Pembelajaran 3PEMANFAATAN DAN PELAPORAN HASIL ASESMEN

Tujuan:Peserta mampu memanfaatkan hasil asesmen untuk meningkatkanproses pembelajaran dan mampu menyusun laporan hasilasesmen.

Penilaian kelas menghasilkan informasi pencapaiankompetensi peserta didik yang dapat digunakan antara lain: (1)perbaikan (remedial) bagi peserta didik yang belum mencapaikriteria ketuntasan, (2) pengayaan bagi peserta didik yangmencapai kriteria ketuntasan lebih cepat dari waktu yangdisediakan, (3) perbaikan program dan proses pembelajaran, (4)pelaporan, dan (5) penentuan kenaikan kelas.

111

A. Pemanfaatan Hasil Penilaian1. Bagi peserta didik yang memerlukan remedial

Remedial dilakukan oleh guru mata pelajaran, gurukelas, atau oleh guru lain yang memiliki kemampuanmemberikan bantuan dan mengetahui kekurangan pesertadidik. Remedial diberikan kepada peserta didik yang belummencapai kriteria ketuntasan belajar. Kegiatan dapatberupa tatap muka dengan guru atau diberi kesempatanuntuk belajar sendiri, kemudian dilakukan penilaiandengan cara: menjawab pertanyaan, membuat rangkumanpelajaran, atau mengerjakan tugas mengumpulkan data.Waktu remedial diatur berdasarkan kesepakatan antarapeserta didik dengan guru, dapat dilaksanakan pada ataudi luar jam efektif. Remedial hanya diberikan untukindikator yang belum tuntas.

2. Bagi peserta didik yang memerlukan pengayaanPengayaan dilakukan bagi peserta didik yang memiliki

penguasaan lebih cepat dibandingkan peserta didiklainnya, atau peserta didik yang mencapai ketuntasanbelajar ketika sebagian besar peserta didik yang lainbelum. Peserta didik yang berprestasi baik perlu mendapatpengayaan, agar dapat mengembangkan potensi secaraoptimal.

3. Bagi Guru Guru dapat memanfaatkan hasil penilaian untuk

perbaikan program dan kegiatan pembelajaran. Misalnya,guru dapat mengambil keputusan terbaik dan cepat untukmemberikan bantuan optimal kepada kelas dalam mencapaikompetensi yang telah ditargetkan dalam kurikulum, atauguru harus mengulang pelajaran dengan mengubah strategipembelajaran, dan memperbaiki program pembelajarannya.

4. Bagi Kepala SekolahHasil penilaian dapat digunakan Kepala sekolah untuk

menilai kinerja guru dan tingkat keberhasilan peserta didik.

112

B. Pelaporan Hasil Penilain Kelas1. Laporan Sebagai Akuntabilitas Publik

Laporan kemajuan hasil belajar peserta didik dibuatsebagai pertanggungjawaban lembaga sekolah kepadaorangtua/wali peserta didik, komite sekolah, masyarakat,dan instansi terkait lainnya. Laporan tersebut merupakansarana komunikasi dan kerja sama antara sekolah, orangtua, dan masyarakat yang bermanfaat baik bagi kemajuanbelajar peserta didik maupun pengembangan sekolah.Pelaporan hasil belajar hendaknya:a. Merinci hasil belajar peserta didik berdasarkan

kriteria yang telah ditentukan dan dikaitkan denganpenilaian yang bermanfaat bagi pengembangan pesertadidik

b. Memberikan informasi yang jelas, komprehensif, danakurat.

c. Menjamin orangtua mendapatkan informasi secepatnyabilamana anaknya bermasalah dalam belajar

2. Bentuk LaporanLaporan kemajuan belajar peserta didik dapat disajikan

dalam data kuantitatif maupun kualitatif. Datakuantitatif disajikan dalam angka (skor), misalnyaseorang peserta didik mendapat nilai 6 pada matapelajaran matematika. Namun, makna nilai tunggal sepertiitu kurang dipahami peserta didik maupun orangtua karenaterlalu umum. Hal ini membuat orangtua sulitmenindaklanjuti apakah anaknya perlu dibantu dalam bidangaritmatika, aljabar, geometri, statistika, atau hal lain.

Laporan harus disajikan dalam bentuk yang lebihkomunikatif dan komprehensif agar “profil” atau tingkatkemajuan belajar peserta didik mudah terbaca dandipahami). Dengan demikian orangtua/wali lebih mudahmengidentifikasi kompetensi yang belum dimiliki pesertadidik, sehingga dapat menentukan jenis bantuan yang

113

diperlukan bagi anaknya. Dipihak anak, ia dapatmengetahui kekuatan dan kelemahan dirinya serta aspekmana yang perlu ditingkatkan.Isi Laporan

Pada umumnya orang tua menginginkan jawaban daripertanyaan sebagai berikut; Bagaimana keadaan anak waktu belajar di sekolah secara

akademik, fisik, sosial dan emosional? Sejauh mana anak berpartisipasi dalam kegiatan di

sekolah? Kemampuan/kompetensi apa yang sudah dan belum dikuasai

dengan baik? Apa yang harus orangtua lakukan untuk membantu dan

mengembangkan prestasi anak lebih lanjut?

Untuk menjawab pertanyaan tersebut, informasi yangdiberikan kepada orang tua hendaknya; Menggunakan bahasa yang mudah dipahami. Menitikberatkan kekuatan dan apa yang telah dicapai

anak. Memberikan perhatian pada pengembangan dan

pembelajaran anak. Berkaitan erat dengan hasil belajar yang harus dicapai

dalam kurikulum. Berisi informasi tentang tingkat pencapaian hasil

belajar.

3. Rekap Nilai Rekap nilai merupakan rekap kemajuan belajar peserta

didik, yang berisi informasi tentang pencapaiankompetensi peserta didik untuk setiap KD, dalam kurunwaktu 1 semester. Rekap nilai diperlukan sebagai alatkontrol bagi guru tentang perkembangan hasil belajarpeserta didik, sehingga diketahui kapan peserta didikmemerlukan remedial.

114

Nilai yang ditulis merupakan rekap nilai setiap KDdari setiap aspek penilaian. Nilai suatu KD dapatdiperoleh dari tes formatif, tes sumatif, hasilpengamatan selama proses pembelajaran berlangsung, nilaitugas perseorangan maupun kelompok. Rata-rata nilai KDdalam setiap aspek akan menjadi nilai pencapaiankompetensi untuk aspek yang bersangkutan.

4. RaporRapor adalah laporan kemajuan belajar peserta didik

dalam kurun waktu satu semester. Laporan prestasi matapelajaran, berisi informasi tentang pencapaian kompetensiyang telah ditetapkan dalam kurikulum tingkat satuanpendidikan. Untuk model rapor, masing-masing sekolahboleh menetapkan sendiri model rapor yang dikehendakiasalkan menggambarkan pencapaian kompetensi peserta didikpada setiap matapelajaran yang diperoleh dari ketuntasankompetensi dasarnya.

Nilai pada rapor merupakan gambaran kemampuan pesertadidik, karena itu kedudukan atau bobot nilai harian tidaklebih kecil dari bobot nilai sumatif. Kompetensi yangdiuji pada penilaian sumatif berasal dari SK, KD danindikator semester bersangkutan. Menurut Permendiknas No20 Tahun 2007, hasil penilaian oleh pendidik dan satuanpendidika disampaikan dalam bentuk satu nilai pencapaiankompetensi mata pelajaran, disertai dengan deskripsikemajuan belajar.

7.PENENTUAN KENAIKAN KELASPeserta didik dinyakan tidak naik kelas apabila: 1)

memperoleh nilai kurang dari kategori baik pada kelompokmata pelajaran agama dan akhlak mulia 2) Jika pesertadidik tidak menuntaskan 50 % atau lebih KD dan SK lebihdari 3 mata pelajaran untuk semua kelompok mata pelajaransampai pada batas akhir tahun ajaran, dan 3) Jika karenaalasan yang kuat, misal karena gangguan kesehatan fisik,

115

emosi atau mental sehingga tidak mungkin berhasil dibantumencapai kompetensi yang ditargetkan.

Untuk memudahkan administrasi, peserta didik yang tidaknaik kelas diharapkan mengulang semua mata pelajaranbeserta SK, KD, dan indikatornya dan sekolahmempertimbangkan mata pelajaran, SK, KD, dan indikator yangtelah tuntas pada tahun ajaran sebelumnya.

Apabila setiap anak bisa dibantu secara optimal sesuaidengan keperluannya mencapai kompetensi tertentu, makatidak perlu ada anak yang tidak naik kelas (automaticpromotion). Automatic promotion apabila semua indikator,kompetensi dasar (KD), dan standar kompetensi (SK) suatumata pelajaran telah terpenuhi ketuntasannya, maka pesertadidik dianggap layak naik ke kelas berikutnya.

D.Pengembangan Silabus dan RPP

8.LATAR BELAKANGUndang-Undang Nomor 20 Tahun 2003 tentang Sistem

Pendidikan Nasional Bab IV Pasal 10 menyatakan bahwaPemerintah dan Pemerintah Daerah berhak mengarahkan,membimbing, dan mengawasi penyelenggaraan pendidikan sesuaidengan peraturan perundang-undangan yang berlaku.Selanjutnya, Pasal 11 Ayat (1) juga menyatakan bahwaPemerintah dan Pemerintah Daerah wajib memberikan layanandan kemudahan, serta menjamin terselenggaranya pendidikanyang bermutu bagi setiap warga negara tanpa diskriminasi.Dengan lahirnya Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2004 tentangPemerintahan Daerah, wewenang Pemerintah Daerah dalam

116

penyelenggaraan pendidikan di daerah menjadi semakin besar.Lahirnya kedua undang-undang tersebut menandai sistem barudalam penyelenggaraan pendidikan dari sistem yang cenderungsentralistik menjadi lebih desentralistik.

Selain itu dalam UU No 20 Tahun 2003 Pasal 3,menyebutkan bahwa pendidikan nasional berfungsimengembangkan kemampuan dan membentuk karakter sertaperadaban bangsa yang bermartabat dalam rangka mencerdaskankehidupan bangsa. Pendidikan nasional bertujuan untukberkembangnya potensi peserta didik agar menjadi manusiayang beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa,berakhlak mulia, sehat, berilmu, cakap, kreatif, mandiri,dan menjadi warga negara yang demokratis serta bertanggungjawab.

Berdasarkan fungsi dan tujuan pendidikan nasional,jelas bahwa pendidikan di setiap jenjang, harusdiselenggarakan secara sistematis guna mencapai tujuantersebut. Hal tersebut berkaitan dengan pembentukankarakter peserta didik sehingga mampu bersaing, beretika,bermoral, sopan santun dan berinteraksi dengan masyarakat.Berdasarkan penelitian di Harvard University AmerikaSerikat (Ali Ibrahim Akbar, 2000), ternyata kesuksesanseseorang tidak ditentukan semata-mata oleh pengetahuan dankemampuan teknis (hard skill) saja, tetapi lebih oleh kemampuanmengelola diri dan orang lain (soft skill). Bahkan orang-orangtersukses di dunia bisa berhasil dikarenakan lebih banyakdidukung kemampuan soft skill daripada hard skill. Hal inimengisyaratkan bahwa mutu pendidikan karakter peserta didiksangat penting untuk ditingkatkan.

Kurikulum sebagai salah satu substansi pendidikanperlu didesentralisasikan terutama dalam pengembangansilabus dan pelaksanaannya yang disesuaikan dengan tuntutankebutuhan siswa, keadaan sekolah, dan kondisi sekolah ataudaerah. Dengan demikian, sekolah atau daerah memiliki cukupkewenangan untuk merancang dan menentukan materipokok/pembelajaran, kegiatan pembelajaran, dan penilaianhasil pembelajaran.

117

Banyak hal yang perlu dipersiapkan oleh daerah karenasebagian besar kebijakan yang berkaitan dengan implementasiStandar Nasional Pendidikan dilaksanakan oleh sekolah ataudaerah. Sekolah harus menyusun kurikulum tingkat satuanpendidikan (KTSP) yang terdiri dari tujuan pendidikantingkat satuan pendidikan, struktur dan muatan KTSP,kalender pendidikan, dan silabus dengan cara melakukanpenjabaran dan penyesuaian Standar Isi yang ditetapkandengan Permendiknas No. 22 Tahun 2006 dan StandarKompetensi Lulusan yang ditetapkan dengan Permendiknas No.23 Tahun 2006

Di dalam Peraturan Pemerintah Nomor 19 tahun 2005tentang Standar Nasional Pendidikan dijelaskan:

1.Sekolah dan komite sekolah, atau madrasah dan komitemadrasah, mengembangkan kurikulum tingkat satuanpendidikan dan silabusnya berdasarkan kerangka dasarkurikulum dan standar kompetensi lulusan di bawahsupervisi Dinas Pendidikan Kabupaten/Kota yang bertangungjawab terhadap pendidikan untuk SD, SMP, SMA, dan SMK,serta Departemen yang menangani urusan pemerintahan dibidang agama untuk MI, MTs, MA, dan MAK ( Pasal 17 Ayat2)

2.Perencanan proses pembelajaran meliputi silabus danrencana pelaksanan pembelajaran yang memuat sekurang-kurangnya tujuan pembelajaran, materi ajar,metodepengajaran, sumber belajar, dan penilaian hasil belajar(Pasal 20)

Berdasarkan ketentuan di atas, daerah atau sekolahmemiliki ruang gerak yang luas untuk melakukan modifikasidan mengembangkan variasi-variasi penyelengaraan pendidikansesuai dengan keadaan, potensi, dan kebutuhan daerah, sertakondisi siswa. Untuk keperluan di atas, perlu adanyapanduan pengembangan silabus untuk setiap mata pelajaran,agar daerah atau sekolah tidak mengalami kesulitan.

9.PENGERTIAN, PRINSIP, KOMPONEN, PENGEMBANG DAN TAHAP-TAHAP SILABUS

118

1. Pengertian SilabusSilabus adalah rencana pembelajaran pada suatu

dan/atau kelompok mata pelajaran/tema tertentu yangmencakup standar kompetensi, kompetensi dasar, materipokok/pembelajaran, kegiatan pembelajaran, indikatorpencapaian kompetensi untuk penilaian, penilaian, alokasiwaktu, dan sumber belajar.

Silabus disusun berdasarkan Standar Isi, yang didalamnya berisikan Identitas Mata Pelajaran, StandarKompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD), MateriPokok/Pembelajaran, Kegiatan Pembelajaran, Indikator,Penilaian, Alokasi Waktu, dan Sumber Belajar. Dengandemikian, silabus pada dasarnya menjawab permasalahan-permasalahan sebagai berikut.a.Kompetensi apa saja yang harus dicapai siswa sesuaidengan yang dirumuskan oleh Standar Isi (StandarKompetensi dan Kompetensi Dasar).

b.Materi Pokok/Pembelajaran apa saja yang perlu dibahas dandipelajari peserta didik untuk mencapai Standar Isi.

c.Kegiatan Pembelajaran apa yang seharusnya diskenariokanoleh guru sehingga peserta didik mampu berinteraksidengan sumber-sumber belajar.

d.Indikator apa saja yang harus dirumuskan untuk mengetahuiketercapaian KD dan SK.

e.Bagaimanakah cara mengetahui ketercapaian kompetensiberdasarkan Indikator sebagai acuan dalam menentukanjenis dan aspek yang akan dinilai.

f.Berapa lama waktu yang diperlukan untuk mencapai StandarIsi tertentu.

g.Sumber Belajar apa yang dapat diberdayakan untukmencapai Standar Isi tertentu.

2. Prinsip Pengembangan Silabusa. Ilmiah

Keseluruhan materi dan kegiatan yang menjadi muatandalam silabus harus benar dan dapat dipertangungjawabkansecara keilmuan.

b. Relevan

119

Cakupan, kedalaman, tingkat kesukaran, dan urutanpenyajian materi dalam silabus sesuai dengan tingkatperkembangan fisik, intelektual, sosial, emosional, danspiritual peserta didik.

c. SistematisKomponen-komponen silabus saling berhubungan secarafungsional dalam mencapai kompetensi.

d. KonsistenAda hubungan yang konsisten (ajeg, taat asas) antarakompetensi dasar, indikator, materi pokok/pembelajaran,kegiatan pembelajaran, sumber belajar, dan sistempenilaian.

e. MemadaiCakupan indikator, materi pokok/pembelajaran, kegiatanpembelajaran, sumber belajar, dan sistem penilaian cukupuntuk menunjang pencapain kompetensi dasar.

f. Aktual dan KontekstualCakupan indikator, materi pokok/pembelajaran, kegiatanpembelajaran, dan sistem penilaian memperhatikanperkembangan ilmu, teknologi, dan seni mutakhir dalamkehidupan nyata, dan peristiwa yang terjadi.

g. Fleksibel Keseluruhan komponen silabus dapat mengakomodasi variasipeserta didik, pendidikan, serta dinamika perubahan yangterjadi di sekolah dan tuntutan masyarakat. Sementaraitu, materi ajar ditentukan berdasarkan dan ataumemperhatikan kultur daerah masing-masing. Hal inidimaksudkan agar kehidupan peserta didik tidaktercerabut dari lingkungannya.

h. MenyeluruhKomponen silabus mencakup keseluruhan ranah kompetensi(kognitif, afektif, psikomotor).

3. Pengembang SilabusPengembangan silabus dapat dilakukan oleh para guru

mata pelajaran secara mandiri atau berkelompok dalam sebuahsekolah (MGMPS) atau beberapa sekolah, kelompok Musyawarah

120

Guru Mata Pelajaran (MGMP), dibawah koordinasi dansupervisi Dinas Pendidikan Kabupaten/Kota/Propinsi.

a. Sekolah dan Komite SekolahPengembang silabus adalah sekolah bersama komitesekolah. Untuk menghasilkan silabus yang bermutu,sekolah bersama komite sekolah dapat meminta bimbinganteknis dari perguruan tinggi, LPMP, dan lembaga terkaitseperti Balitbang Depdiknas.

b. Kelompok SekolahApabila guru kelas atau guru mata pelajaran karenasesuatu hal belum dapat melaksanakan pengembangansilabus secara mandiri, maka pihak sekolah dapatmengusahakan untuk membentuk kelompok guru kelas atauguru mata pelajaran untuk mengembangkan silabus yangakan dipergunakan oleh sekolah tersebut

c. Musyawarah Guru Mata Pelajaran (MGMP)Beberapa sekolah atau sekolah-sekolah dalam sebuahyayasan dapat bergabung untuk menyusun silabus. Hal inidimungkinkankarena sekolah dan komite sekolah karenasesuatu hal belum dapat melaksanakan penyusunan silabus.Kelompok sekolah ini juga dapat meminta bimbingan teknisdari perguruan tinggi, LPMP, dan lembaga terkait sepertiBalitbang Depdiknas dalam menyusun silabus.

d. Dinas PendidikanDinas Pendidikan setempat dapat memfasilitasi penyusunansilabus dengan membentuk sebuah tim yang terdiri daripara guru berpengalaman di bidangnya masing-masing.Dalampengembangan silabus ini sekolah, kelompok kerja guru,atau dinas pendidikan dapat meminta bimbingan teknisdari perguruan tinggi, LPMP, atau unit utama terkaityang ada di Departemen Pendidikan Nasional.

10. KOMPONEN SILABUSSilabus memuat sekurang-kurangnya komponen-komponen berikutini.

121

1. Identitas silabus 2. Standar Kompetensi 3. Kompetensi Dasar 4. Indikator 5. Materi Pembelajaran 6. Kegiatan Pembelajaran 7. Penilaian 8. Alokasi waktu 9. Sumber BelajarKomponen-komponen silabus di atas, selanjutnya dapat disajikan dalam contoh format silabus secara horisontal atau vertikal sebagai berikut.

11. LANGKAH-LANGKAH PENGEMBANGAN SILABUS1. Mengisi identitas Silabus

Identitas terdiri dari nama sekolah, mata pelajaran,kelas, dan semester. Identitas silabus ditulis di atasmatriks silabus.

2. Menuliskan Standar KompetensiStandar Kompetensi adalah kualifikasi kemampuan

peserta didik yang menggambarkan penguasaan pengetahuan,sikap, dan keterampilan yang diharapkan dicapai pada matapelajaran tertentu. Standar Kompetensi diambil dari StandarIsi Mata Pelajaran.Sebelum menuliskan Standar Kompetensi,penyusun terlebih dahulu mengkaji Standar Isi matapelajaran dengan memperhatikan hal-hal berikut:a.urutan berdasarkan hierarki konsep disiplin ilmu dan/atauSK dan KD;

b.keterkaitan antar standar kompetensi dan kompetensi dasardalam mata pelajaran;

c.keterkaitan standar kompetensi dan kompetensi dasarantar mata pelajaran.

3. Menuliskan Kompetensi DasarKompetensi Dasar merupakan sejumlah kemampuan minimal

yang harus dimiliki peserta didik dalam rangka menguasai SKmata pelajaran tertentu. Kompetensi dasar dipilih dari yang

122

tercantum dalam Standar Isi. Sebelum menentukan ataumemilih Kompetensi Dasar, penyusun terlebih dahulu mengkajistandar kompetensi dan kompetensi dasar mata pelajarandengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut :a. urutan berdasarkan hierarki konsep disiplin ilmu

dan/atau tingkat kesulitan Kompetensi Dasar;b.keterkaitan antar Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasardalam mata pelajaran; dan

c.keterkaitan Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasarantarmata pelajaran.

4. Mengidentifikasi Materi Pokok/PembelajaranDalam mengidentifikasi materi pokok/pembelajaran harusdipertimbangkan: a. potensi peserta didikb.relevansi materi pokok dengan SK dan KD;c.tingkat perkembangan fisik, intelektual, emosional,sosial, dan spiritual

d.peserta didik;e.kebermanfaatan bagi peserta didik;f.struktur keilmuan;g.kedalaman dan keluasan materi;h.relevansi dengan kebutuhan peseta didik dan tuntutanlingkungan;

i.alokasi waktu.

Selain itu harus diperhatikan:a. kesahihan (validity): materi memang benar-benar teruji

kebenaran dan b. kesahihannya;c. tingkat kepentingan (significance): materi yang

diajarkan memang benar-benar diperlukan oleh siswadiperlukan oleh siswa;

d. kebermanfaatan (utility): materi tersebut memberikan dasar-dasar pengetahuan dan keterampilan pada jenjangberikutnya;

123

e. layak dipelajari (learnability): materi layak dipelajaribaik dari aspek tingkat kesulitan maupun aspekpemanfaatan bahan ajar dan kondisi setempat;

f. menarik minat (interest): materinya menarik minat siswa danmemotivasinya untuk mempelajari lebih lanjut.

5. Mengembangkan Kegiatan PembelajaranKegiatan pembelajaran dirancang untuk memberikan

pengalaman belajar yang melibatkan proses mental dan fisikmelalui interaksi antarpeserta didik, peserta didik denganguru, lingkungan, dan sumber belajar lainnya dalam rangkapencapaian kompetensi dasar. Kegiatan pembelajaran yangdimaksud dapat terwujud melalui penggunaan pendekatanpembelajaran yang bervariasi dan berpusat pada pesertadidik. Kegiatan pembelajaran memuat kecakapan hidup yangperlu dikuasai peserta didik.

Kriteria dalam mengembangkan kegiatan pembelajaransebagai berikut.

a.Kegiatan pembelajaran disusun bertujuan untuk memberikanbantuan kepada para pendidik, khususnya guru, agar merekadapat bekerja dan melaksanakan proses pembelajaran secaraprofesional sesuai dengan tuntutan kurikulum.

b.Kegiatan pembelajaran disusun berdasarkan atas satutuntutan kompetensi dasar secara utuh.

c.Kegiatan pembelajaran memuat rangkaian kegiatan yang harusdilakukan oleh siswa secara berurutan untuk mencapaikompetensi dasar.

d.Kegiatan pembelajaran berpusat pada siswa (student-centered).Guru harus selalu berpikir kegiatan apa yang bisadilakukan agar siswa memiliki kompetensi yang telahditetapkan.

e.Materi kegiatan pembelajaran dapat berupa pengetahuan,sikap (termasuk karakter yang sesuai), dan keterampilanyang sesuai dengan KD.

f.Perumusan kegiatan pembelajaran harus jelas memuat materiyang harus dikuasai untuk mencapai Kompetensi Dasar.

g.Penentuan urutan kegiatan pembelajaran harus sesuai denganhierarki konsep mata pelajaran.

124

h.Pembelajaran bersifat spiral (terjadi pengulangan-pengulangan pembelajaran materi tertentu).

i.Rumusan pernyataan dalam Kegiatan Pembelajaran minimalmengandung dua unsur penciri yang mencerminkan pengelolaankegiatan pembeljaran siswa, yaitu kegiatan dan objekbelajar.

Pemilihan kegiatan pembelajaran mempertimbangkan hal-halsebagai berikut:

a.memberikan peluang bagi siswa untuk mencari, mengolah, danmenemukan sendiri pengetahuan, di bawah bimbingan guru;

b.mencerminkan ciri khas dalam pengembangan kemampuan matapelajaran;

c.disesuaikan dengan kemampuan siswa, sumber belajar dansarana yang tersedia;

d.bervariasi dengan mengombinasikan kegiatanindividu/perorangan, berpasangan, kelompok, dan klasikal;dan

e.memperhatikan pelayanan terhadap perbedaan individualsiswa seperti: bakat, minat, kemampuan, latar belakangkeluarga, sosial-ekomomi, dan budaya, serta masalah khususyang dihadapi siswa yang bersangkutan.

6. Merumuskan IndikatorIndikator merupakan penanda pencapaian KD yang

ditandai oleh perubahan perilaku yang dapat diukur mencakupranah atau dimensi pengetahuan (kognitif), keterampilan(psikomotorik), dan sikap (afektif). Ranah kognitifmeliputi pemahaman dan pengembangan keterampilanintelektual, dengan tingkatan: ingatan, pemahaman,penerapan/aplikasi, analisis, evaluasi, dan kreasi.Indikator kognitif dapat dipilah menjadi indikator produkdan proses. Ranah psikomotorik berhubungan dengan gerakansengaja yang dikendalikan oleh aktivitas otak, umumnyaberupa keterampilan yang memerlukan koordinasi otak denganbeberapa otot. Ranah afektif meliputi aspek-aspek yangberkaitan dengan hal-hal emosional seperti perasaan, nilai,apresiasi, antusiasme, motivasi, dan sikap. Ranah afektif

125

terentang mulai dari penerimaan terhadap fenomena,tanggapan terhadaap fenomena, penilaian, organisasi, daninternalisasi atau karakterisasi. Berkaitan dengan hal ini,maka karakter merupakan bagian dari indikator pada ranahafektif.

Indikator merupakan penanda pencapaian KD yangditandai oleh perubahan perilaku yang dapat diukur mencakupsikap, pengetahuan dan ketrampilan. Untuk mengembangkaninstrumen penilaian, terlebih dahulu diperhatikanindikator. Oleh karena itu, di dalam penentuan indikatordiperlukan kriteria-kriteria berikut ini.Kriteria indikator adalah sebagai berikut.

a. Setiap KD dikembangkan menjadi beberapa indikator (lebihdari dua)

b. Indikator menggunakan kata kerja operasional yang dapatdiukur dan/atau diobservasi

c. Tingkat kata kerja dalam indikator lebih rendah atausetara dengan kata kerja dalam KD maupun SK

d. Prinsip pengembangan indikator adalah sesuai dengankepentingan (Urgensi), kesinambungan (Kontinuitas),kesesuaian (Relevansi) dan Kontekstual

e. Keseluruhan indikator dalam satu KD merupakan tanda-tanda, perilaku, dan lain-lain untuk pencapaian kompetensiyang merupakan kemampuan bersikap,berpikir, dan bertindaksecara konsisten.

f. Sesuai tingkat perkembangan berpikir siswa.g. Berkaitan dengan Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar.h. Memperhatikan aspek manfaat dalam kehidupan sehari-hari

(life skills).i. Harus dapat menunjukkan pencapaian hasil belajar siswasecara utuh (kognitif, afektif, dan psikomotor).

j. Memperhatikan sumber-sumber belajar yang relevan.k. Dapat diukur/dapat dikuantifikasikan/dapat diamati.l. Menggunakan kata kerja operasional.

7. PenilaianPenilaian merupakan serangkaian kegiatan untuk

memperoleh, menganalisis dan menafsirkan proses dan hasil

126

belajar siswa yang dilakukan secara sistematis danberkesinambungan sehingga menjadi informasi yang bermaknadalam pengambilan keputusan untuk menentukan tingkatkeberhasilan pencapaian kompetensi yang telah ditentukan.Penilaian pencapaian kompetensi dasar peserta didikdilakukan berdasarkan indikator yang telah ditetapkanmencakup tiga ranah (kognitif, psikomotor dan afektif).Perkembangan karakter peserta didik dapat dilihat pada saatmelakukan penilaian ranah afektif.. Di dalam kegiatanpenilaian ini terdapat tiga komponen penting, yangmeliputi: (a) teknik penilaian, (b) bentuk instrumen, dan(c) contoh instrumen.

a. Teknik Penilaian Teknik penilaian adalah cara-cara yang ditempuh untuk

memperoleh informasi mengenai proses dan produk yangdihasilkan pembelajaran yang dilakukan oleh peserta didik.Ada beberapa teknik yang dapat dilakukan dalam rangkapenilaian ini, yang secara garis besar dapat dikategorikansebagai teknik tes dan teknik nontes. Penggunaan tes dannon tes dalam bentuk tertulis maupun lisan, pengamatankinerja, sikap, penilaian hasil karya berupa proyek atauproduk, penggunaan portofolio, dan penilaian diri.

Dalam melaksanakan penilaian, penyusun silabus perlumemperhatikan prinsip-prinsip berikut ini.

1) Pemilihan jenis penilaian harus disertai dengan aspek-aspek yang akan dinilai sehingga memudahkan dalampenyusunan soal.

2) Penilaian diarahkan untuk mengukur pencapaian indikator.3) Penilaian menggunakan acuan kriteria; yaitu berdasarkan

apa yang bisa dilakukan siswa setelah siswa mengikutiproses pembelajaran, dan bukan untuk menentukan posisiseseorang terhadap kelompoknya.

4) Sistem yang direncanakan adalah sistem penilaian yangberkelanjutan. Berkelanjutan dalam arti semua indikatorditagih, kemudian hasilnya dianalisis untuk menentukankompetensi dasar yang telah dimiliki dan yang belum,serta untuk mengetahui kesulitan siswa.

127

5) Hasil penilaian dianalisis untuk menentukan tindaklanjut. Pada bagian indikator yang belum tuntas perludilakukan kegiatan remidi.

6) Penilaian dilakukan untuk menyeimbangkan berbagai aspekpembelajaran: kognitif, afektif, dan psikomotor denganmenggunakan berbagai model penilaian, baik formalmaupun nonformal secara berkesinambungan.

7) Penilaian merupakan suatu proses pengumpulan danpenggunaan informasi tentang hasil belajar siswa denganmenerapkan prinsip berkelanjutan, bukti-bukti outentik,akurat, dan konsisten sebagai akuntabilitas publik.

8) Penilaian merupakan proses identifikasi pencapaiankompetensi dan hasil belajar yang dikemukakan melaluipernyataan yang jelas tentang standar yang harus dantelah dicapai disertai dengan peta kemajuan hasilbelajar siswa.

9) Penilaian berorientasi pada Standar Kompetensi,Kompetensi Dasar dan Indikator. Dengan demikian,hasilnya akan memberikan gambaran mengenai perkembanganpencapaian kompetensi.

10)Penilaian dilakukan secara berkelanjutan (direncanakandan dilakukan terus menerus) guna mendapatkan gambaranyang utuh mengenai perkembangan penguasaan kompetensisiswa, baik sebagai efek langsung (main effect) maupun efekpengiring (nurturant effect) dari proses pembelajaran.

11)Sistem penilaian harus disesuaikan dengan kegiatanpembelajaran yang ditempuh dalam proses pembelajaran.Misalnya, jika pembelajaran menggunakan pendekatan tugasobservasi lapangan, penilaian harus diberikan baik padaproses (keterampilan proses) misalnya teknik wawancara,maupun produk/hasil dengan melakukan observasi lapanganyang berupa informasi yang dibutuhkan.

b. Bentuk InstrumenBentuk instrumen yang dipilih harus sesuai dengan

teknik penilaiannya. Berikut ini disajikan ragam teknikpenilaian beserta bentuk instrumen yang dapat digunakan.

128

Tabel 1. Ragam Teknik Penilaian beserta Ragam Bentuk Instrumennya

Teknik Bentuk Instrumen Tes tulis Tes isian

Tes uraian Tes pilihan ganda Tes menjodohkan Dll.

Tes lisan Daftar pertanyaan Tes unjuk kerja Tes identifikasi

Tes simulasi Uji petik kerja produk Uji petik kerja prosedur Uji petik kerja prosedur dan produ

Penugasan Tugas proyek Tugas rumah

Observasi Lembar observasi Wawancara Pedoman wawancara Portofolio Dokumen pekerjaan, karya, dan/atau

prestasi siswa Penilaian diri Lembar penilaian diri

c. Contoh InstrumenSetelah ditetapkan bentuk instrumennya, selanjutnya

dibuat contohnya. Contoh instrumen dapat dituliskan didalam kolom matriks silabus yang tersedia. Namun, apabiladipandang hal itu menyulitkan karena kolom yang tersediatidak mencukupi, selanjutnya contoh instrumen penilaiandiletakkan di dalam lampiran.

8. Menentukan Alokasi WaktuAlokasi waktu adalah jumlah waktu yang dibutuhkan

untuk ketercapaian suatu Kompetensi Dasar tertentu, denganmemperhatikan:

129

a. minggu efektif per semester,b. alokasi waktu mata pelajaran per minggu, danc. jumlah kompetensi per semester.

Alokasi waktu yang dicantumkan dalam silabus merupakanperkiraan waktu rerata untuk menguasai kompetensi dasaryang dibutuhkan oleh peserta didik yang beragam.

9. Menentukan Sumber Belajar Sumber belajar merupakan segala sesuatu yang

diperlukan dalam kegiatan pembelajaran, yang dapat berupa:buku teks, media cetak, media elektronika, nara sumber,lingkungan alam sekitar, dan sebagainya.

12. CONTOH FORMAT SILABUS.Dengan memperhatikan langkah-langkah pengembangan silabusdan komponen-komponen yang terdapat dalam silabus, berikutini diberikan beberapa contoh format silabus.

Format 1: HorizontalSILABUS

Nama Sekolah : ........ Mata Pelajaran : .........Kelas / Semester : .........Standar Kompetensi: 1. ........

Kompe-tensi

Materipokok/

Pembela-

KegiatanPembela-

Indikator

Penilaian AlokasiWak

SumberBelaja

Teknik

BentukInstrumen

Contoh

Instr

130

Dasar

jaran

Jaran

umen tu r

Format 2: VertikalSILABUS

Nama Sekolah : ...............Mata Pelajaran : ...............Kelas / semester : ...............1. Standar Kompetensi : ..............2. Kompetensi Dasar : ..............3. Materi Pokok/Pembelajaran : ..............4. Kegiatan Pembelajaran : ..............5. Indikator : ..............6. Penilaian : ..............7. Alokasi Waktu : ..............8. Sumber Belajar : ..............

Catatan: Kegiatan Pembelajaran adalah kegiatan-kegiatan spesifikyang dilakukan siswa untuk mencapai SK dan KD

Alokasi waktu, termasuk alokasi penilaian yangterintegrasi dengan pembelajaran

Sumber belajar dapat berupa buku teks, alat, bahan, narasumber, atau lainnya.

BAB IIPENGEMBANGAN RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

13. LATAR BELAKANG Dalam rangka mengimplementasikan program pembelajaran

yang sudah dituangkan di dalam silabus, guru harus menyusun131

sebuah Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP). RPP inimerupakan pegangan bagi guru dalam melaksanakan pembelajaranbaik di kelas, di laboratorium, dan/atau di lapangan untuksetiap Kompetensi Dasar. Oleh karena itu, RPP harus memuathal-hal yang langsung berkait erat dengan aktivitaspembelajaran dalam upaya penguasaan satu Kompetensi Dasar.

Landasan yang digunakan dalam penyusunan RPP adalahPeraturan Pemerintah Nomor 19/2005 Pasal 20, yang berbunyi:Perencanaan proses pembelajaran meliputi silabus dan rencanapelaksanaan pembelajaran yang memuat sekurang-kurangnya tujuanpembelajaran, materi pembelajaran, metode pembelajaran, sumberbelajar, dan penilaian hasil belajar. Dengan demikian, dalammenyusun RPP guru harus mencantumkan Standar Kompetensi yangmemayungi Kompetensi Dasar dan indikator ketercapaian KD.Secara terinci RPP minimal harus memuat Tujuan Pembelajaran,Materi Pembelajaran, Metode Pembelajaran, Sumber Belajar, danPenilaian.

14. PENGERTIAN DAN PRINSIP PENGEMBANGAN RPP 1. Pengertian RPP

Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) adalah rencanayang menggambarkan prosedur dan pengorganisasian pembelajaranuntuk mencapai satu kompetensi dasar yang ditetapkan dalamStandar Isi dan telah dijabarkan dalam silabus. LingkupRencana Pembelajaran paling luas mencakup 1 (satu) kompetensidasar yang terdiri atas 1 (satu) atau beberapa indikator untuk1 (satu) kali pertemuan atau lebih.

Khusus untuk RPP Tematik, pengertian satu KD adalah satuKD untuk setiap mata pelajaran. Maksudnya, dalam menyusun RPPTematik, guru harus mengembangkan tema berdasarkan satu KDyang terdapat dalam setiap mata pelajaran yang dianggaprelevan.

2. Prinsip-prinsip Pengembangan RPPBerbagai prinsip dalam mengembangkan atau menyusun RPP

dapat dijelaskan sebagai berikut.a.Memperhatikan perbedaan individu peserta didik

132

RPP disusun dengan memperhatikan perbedaan jenis kelamin,kemampuan awal, tingkat intelektual, minat, motivasibelajar, bakat, potensi, kemampuan sosial, emosi, gayabelajar, kebutuhan khusus, kecepatan belajar, latarbelakang budaya, norma, nilai, dan/atau lingkunganpeserta didik.

b.Mendorong partisipasi aktif peserta didik Proses pembelajaran dirancang dengan berpusat padapeserta didik untuk mendorong motivasi, minat,kreativitas, inisiatif, inspirasi, kemandirian, dansemangat belajar.

c.Mengembangkan budaya membaca dan menulis Proses pembelajaran dirancang untuk mengembangkankegemaran membaca, pemahaman beragam bacaan, danberekspresi dalam berbagai bentuk tulisan.

d.Memberikan umpan balik dan tindak lanjut RPP memuat rancangan program pemberian umpan balik positif,penguatan, pengayaan, dan remedi.

e.Keterkaitan dan keterpaduan RPP disusun dengan memperhatikan keterkaitan danketerpaduan antara SK, KD, materi pembelajaran, kegiatanpembelajaran, indikator pencapaian kompetensi, penilaian,dan sumber belajar dalam satu keutuhan pengalamanbelajar. RPP disusun dengan mengakomodasikan pembelajarantematik, keterpaduan lintas mata pelajaran, lintas aspek belajar, dankeragaman budaya.

f.Menerapkan teknologi informasi dan komunikasi RPP disusun dengan memper-timbangkan penerapan teknologi

informasi dan komunikasi secara terintegrasi, sistematis, dan efektifsesuai dengan situasi dan kondisi.

15. PENGEMBANG RPPDalam silabus, yang bertanggung jawab untuk menyusunnya

adalah sejumlah guru mata pelajaran tertentu yang ada di satusekolah. Jadi, jika terdapat empat guru matematika dalam satusekolah maka yang bertanggung jawab menyusun silabus adalah

133

keempat guru tersebut. Selanjutnya, yang bertanggung jawabdalam menyusun RPP adalah guru mata pelajaran tertentu secaraindividu, di bawah koordinasi Kepala Sekolah atau MGMP. Olehkarena itu, setiap guru secara individu dituntut untukmemiliki kemampuan atau kompetensi dalam menyusun ataumengembangkan RPP.

16. KOMPONEN/SISTEMATIKA DAN LANGKAH-LANGKAH PENGEMBANGAN RPP

1. Komponen/Sistematika RPPRPP memuat komponen yang terdiri atas:

Identitas, terdiri atas:Sekolah :Mata Pelajaran :Kelas/Semester :Alokasi Waktu :Standar Kompetensi:Kompetensi Dasar :Indikator :

KognitifPsikomotorAfektif (termask perilaku berkarakter)

A. Tujuan Pembelajaran KognitifPsikomotor

134

AfektifB. Materi Pembelajaran C. Metode Pembelajaran D. Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran (menunjukkan /

mengeksplisitkan bentuk-bentuk perilaku berkarakterdalam setiap langkah)

Pertemuan Kesatu:* Pendahuluan/Kegiatan Awal (…menit) * Kegiatan Inti (...menit) * Penutup (…menit)Pertemuan Kedua:* Pendahuluan/Kegiatan Awal (…menit) * Kegiatan Inti (...menit) * Penutup (…menit)

E. Media/Alat/Sumber Belajara) Mediab) Alat/Bahanc) Sumber Belajar

F. Penilaian 1. Jenis/teknik penilaian (harus dibedakan untuk ranah

kognitif, psikomotor, dan afektif)2. Bentuk instrumen dan instrumen (disertai kunci

jawaban atau rambu-rambu jawaban3. Pedoman penskoran (untuk penilaian ranah afektif

digunakan lembar observasi/lembar pengamatan) 2. Langkah-langkah Pengembangan/Penyusunan RPP

a.Mencantumkan identitas Identitas meliputi: Sekolah, Kelas/Semester, StandarKompetensi, Kompetensi Dasar, Indikator, Alokasi Waktu.

b.Mencantumkan Tujuan PembelajaranTujuan Pembelajaran memuat penguasaan kompetensi yang

bersifat operasional yang ditargetkan/dicapai dalam RPP.Tujuan pembelajaran dirumuskan dengan mengacu padarumusan yang terdapat dalam indikator, dalam bentukpernyataan yang operasional. Dengan demikian, jumlahrumusan tujuan pembelajaran dapat sama atau lebih banyakdari pada indikator.

135

Mengapa guru harus merumuskan Tujuan Pembelajaran?dalam hal ini terdapat beberapa alasan, yaitu: (a) agarmereka dapat melakukan pemilihan materi, metode, media,dan urutan kegiatan; (b) agar mereka memiliki komitmenuntuk menciptakan lingkungan belajar sehingga tujuantercapai; dan (c) membantu mereka dalam menjamin evaluasiyang benar. Guru tidak akan tahu apakah siswanya telahmencapai sebuah tujuan kecuali guru itu mutlak yakin apatujuan yang hendak dicapai.

Tujuan pembelajaran mengandung unsur audience (A),behavior (B), condition (C), dan degre (D). Audience (A)adalah peserta didik yang menjadi subyek tujuanpembelajaran tersebut. Behavior (B) merupakan kata kerjayang mendeskripsikan kemampuan audience setelahpembelajaran. Kata kerja ini merupakan jantung darirumusan tujuan pembelajaran dan HARUS terukur. Condition(C) merupakan situasi pada saat tujuan tersebutdiselesaikan. Degree (D) merupakan standar yang harusdicapai oleh audience sehingga dapat dinyatakan telahmencapai tujuan. Perhatikan contoh tujuan pembelajaranberikut ini:

Diperdengarkan sebuah cerita rakyat, siswa dapatmengidentifikasikan paling sedikit lima unsur ceritadengan benar. Berdasarkan contoh tersebut, maka A:siswa, B: mengidentifikasikan unsur cerita, C:diperdengarkan sebuah cerita rakyat, D: lima unsur cerita(dari enam unsur) dengan benar.

c.Mencantumkan Materi PembelajaranMateri pembelajaran adalah materi yang digunakan untukmencapai tujuan pembelajaran. Yang harus diketahui adalahbahwa materi dalam RPP merupakan pengembangan dari materipokok yang terdapat dalam silabus. Oleh karena itu,materi pembelajaran dalam RPP harus dikembangkan secaraterinci bahkan jika perlu guru dapat mengembangkannyamenjadi Buku Siswa.

d.Mencantumkan Model/Metode PembelajaranMetode dapat diartikan benar-benar sebagai metode, tetapidapat pula diartikan sebagai model atau pendekatan

136

pembelajaran. Penetapan ini diambil bergantung padakarakteristik pendekatan dan atau strategi yang dipilih.Selain itu, pemilihan metode/pendekatan bergantung padajenis materi yang akan diajarkan kepada peserta didik.Ingatlah, tidak ada satu metode pun yang dapat digunakanuntuk mengajarkan semua materi.

e.Mencantumkan Langkah-langkah Kegiatan PembelajaranUntuk mencapai satu kompetensi dasar harus dicantumkanlangkah-langkah kegiatan setiap pertemuan. Pada dasarnya,langkah-langkah kegiatan memuat pendahuluan/kegiatanawal, kegiatan inti, dan kegiatan penutup, dan masing-masing disertai alokasi waktu yang dibutuhkan. Akantetapi, dimungkinkan dalam seluruh rangkaian kegiatan,sesuai dengan karakteristik model yang dipilih,menggunakan sintaks yang sesuai dengan modelnya. Selainitu, apabila kegiatan disiapkan untuk lebih dari satukali pertemuan, hendaknya diperjelas pertemuan ke-1 danpertemuan ke-2 atau ke-3 nya (lihat contohkomponen/sistematika RPP).

f.Mencantumkan Media/Alat/Bahan/Sumber BelajarPemilihan sumber belajar mengacu pada perumusan yangterdapat dalam silabus. Jika memungkinkan, dalam satuperencanaan disiapkan media, alat/bahan, dan sumberbelajar. Apabila ketiga aspek ini dipenuhi maka penyusunharus mengeksplisitkan secara jelas: a) media, b)alat/bahan, dan c) sumber belajar yang digunakan. Olehkarena itu, guru harus memahami secara benar pengertianmedia, alat, bahan, dan sumber belajar (lihat contohkomponen/sistematika RPP).

g.Mencantumkan Penilaian Penilaian dijabarkan atas jenis/teknik penilaian, bentukinstrumen, dan instrument yang digunakan untuk mengukurketercapaian indikator dan tujuan pembelajaran. dalamsajiannya dapat dituangkan dalam bentuk matrikshorisontal maupun vertikal. Dalam penilaian hendaknya

137

dicantumkan: teknik/jenis, bentuk instrumen dan insrumen, kuncijawaban/rambu-rambu jawaban dan pedoman penskorannya (lihatcontoh komponen/sistematika RPP).

17. CONTOH FORMAT RPP

Rencana Pelaksanaan PembelajaranMata Pelajaran : …………Kelas / Semester : …………Pertemuan ke- : ...............Alokasi Waktu : ...............Standar Kompetensi : ...............Kompetensi Dasar : ...............Indikator : ...............I. Tujuan Pembelajaran : ...............II. Materi Ajar : ...............III. Metode Pembelajaran : ...............IV. Langkah-langkah Pembelajaran

A. Kegiatan Awal : ..........B. Kegiatan Inti : ..........C. Kegiatan Akhir : ..........

V. Alat/Bahan/Sumber Belajar : .............VI. Penilaian : .............

138

BAB IIIPENGEMBANGAN SILABUS DAN RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

TEMATIK

18. LATAR BELAKANGPeserta didik yang berada pada sekolah dasar kelas I,

II, dan III berada pada rentangan usia dini. Pada usiatersebut seluruh aspek perkembangan kecerdasan seperti IQ,EQ, dan SQ tumbuh dan berkembang sangat luar biasa. Padaumumnya tingkat perkembangan masih melihat segala sesuatusebagai satu keutuhan (holistik) serta mampu memahamihubungan antara konsep secara sederhana. Prosespembelajaran masih bergantung kepada objek-objek konkritdan pengalaman yang dialami secara langsung. Oleh sebabitu sesuai dengan tahapan perkembangan anak yang masihmelihat segala sesuatu sebagai suatu keutuhan (holistik)tersebut, pembelajaran yang menyajikan mata pelajaransecara terpisah akan menyebabkan kurang mengembangkan anakuntuk berpikir holistik dan membuat kesulitan bagi pesertadidik

Atas dasar pemikiran di atas dan dalam rangkaimplementasi Standar Isi yang termuat dalam StandarNasional Pendidikan, maka pembelajaran pada kelas awalsekolah dasar yakni kelas I, II, dan III lebih sesuai jikadikelola dalam pembelajaran terpadu melalui pendekatanpembelajaran tematik.

Landasan psikologis: dalam pembelajaran tematikterutama berkaitan dengan psikologi perkembangan pesertadidik dan psikologi belajar. Psikologi perkembangandiperlukan terutama dalam menentukan isi/materipembelajaran tematik yang diberikan kepada siswa agartingkat keluasan dan kedalamannya sesuai dengan tahapperkembangan peserta didik. Psikologi belajar memberikankontribusi dalam hal bagaimana isi/materi pembelajarantematik tersebut disampaikan kepada siswa dan bagaimanapula siswa harus mempelajarinya.

139

Landasan yuridis: dalam pembelajaran tematikberkaitan dengan berbagai kebijakan atau peraturan yangmendukung pelaksanaan pembelajaran tematik di sekolahdasar. Landasan yuridis tersebut adalah UU No. 23 Tahun2002 tentang Perlindungan Anak yang menyatakan bahwa setiapanak berhak memperoleh pendidikan dan pengajaran dalamrangka pengembangan pribadinya dan tingkat kecerdasannyasesuai dengan minat dan bakatnya (pasal 9). UU No. 20 Tahun2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional menyatakan bahwasetiap peserta didik pada setiap satuan pendidikan berhakmendapatkan pelayanan pendidikan sesuai dengan bakat,minat, dan kemampuannya (Bab V Pasal 1-b).

19. PENGERTIAN DAN PRINSIP PEMBELAJARAN TEMATIK, DANTAHAP-TAHAP PENGEMBANGAN SILABUS DAN RPP TEMATIK

1. PengertianPembelajaan tematik adalah pembelajaran tepadu yang

menggunakan tema untuk mengaitkan beberapa mata pelajaransehingga dapat memberikan pengalaman bermakna kepadasiswa. Tema adalah pokok pikiran atau gagasan pokok yangmenjadi pokok pembicaraan (Poerwadarminta, 1983).

Sebagai suatu model pembelajaran di sekolah dasar,pembelajaran tematik memiliki karakteristik-karakteristiksebagai berikut: a. Berpusat pada siswaPembelajaran tematik berpusat pada siswa (studentcentered), hal ini sesuai dengan pendekatan belajarmodern yang lebih banyak menempatkan siswa sebagai subjekbelajar sedangkan guru lebih banyak berperan sebagaifasilitator yaitu memberikan kemudahan-kemudahan kepadasiswa untuk melakukan aktivitas belajar.

b. Memberikan pengalaman langsungPembelajaran tematik dapat memberikan pengalaman langsungkepada siswa (direct experiences). Dengan pengalamanlangsung ini, siswa dihadapkan pada sesuatu yang nyata

140

(konkrit) sebagai dasar untuk memahami hal-hal yang lebihabstrak.

c. Pemisahan matapelajaran tidak begitu jelasDalam pembelajaran tematik pemisahan antar mata pelajaranmenjadi tidak begitu jelas. Fokus pembelajaran diarahkankepada pembahasan tema-tema yang paling dekat berkaitandengan kehidupan siswa.

d. Menyajikan konsep dari berbagai matapelajaran Pembelajaran tematik menyajikan konsep-konsep dariberbagai mata pelajaran dalam suatu proses pembelajaran.Dengan demikian, Siswa mampu memahami konsep-konseptersebut secara utuh. Hal ini diperlukan untuk membantusiswa dalam memecahkan masalah-masalah yang dihadapidalam kehidupan sehari-hari.

e. Bersifat fleksibelPembelajaran tematik bersifat luwes (fleksibel) dimanaguru dapat mengaitkan bahan ajar dari satu mata pelajarandengan mata pelajaran yang lainnya, bahkan mengaitkannyadengan kehidupan siswa dan keadaan lingkungan dimanasekolah dan siswa berada.

f. Hasil pembelajaran sesuai dengan minat dan kebutuhan siswaSiswa diberi kesempatan untuk mengoptimalkan potensi yangdimilikinya sesuai dengan minat dan kebutuhannya.

g. Menggunakan prinsip belajar sambil bermain dan menyenangkan 2. Prinsip Pengembangan Silabus dan Rencana Pelaksanaan

Pembelajaran (RPP) TematikSilabus adalah rencana pembelajaran pada suatu

dan/atau kelompok mata pelajaran/tema tertentu yangmencakup standar kompetensi, kompetensi dasar, materipokok/pembelajaran, kegiatan pembelajaran, indikatorpencapaian kompetensi untuk penilaian, penilaian, alokasiwaktu, dan sumber belajar. Berdasar pada pengertiantersebut, silabus menjawab pertanyaan: (a) Apa kompetensiyang harus dikuasai siswa?, (b) Bagaimana caramencapainya?, dan (c) Bagaimana cara mengetahuipencapaiannya?

141

Prinsip pengembangan silabus tematik, sama denganprinsip pengembangan silabus secara umum, yakni (a)ilmiah, (b) relevan, (c) sistematis, (d) konsisten, (e)memadai, (f) aktual, (g) fleksibel, dan (h) menyeluruh.(Uraian lebih lanjut lihat subbab A).

Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) tematik,adalah rencana yang menggambarkan prosedur danpengorganisasian pembelajaran untuk mencapai beberapakompetensi dasar dari beberapa mata pelajaran yangdipayungi dalam satu tema. Lingkup Rencana Pembelajarantematik mencakup beberapa materi pelajaran di SD antaralain Bahasa Indonesia, Matematika, IPA, IPS, PKN. Setiapsatu RPP memuat 1 (satu) kompetensi dasar dari tiap matapelajaran yang dipadukan yang masing-masing mata pelajaranterdiri atas 1 (satu) atau beberapa indikator untuk 1(satu) kali pertemuan atau lebih.

Prinsip pengembangan rencana pelaksanaan pembelajaran(RPP) tematik sama dengan prinsip pengembangan RPP secaraumum (lihat subbab II).

Rambu-Rambu1) Tidak semua mata pelajaran harus dipadukan2) Dimungkinkan terjadi penggabungan kompetensi dasar

lintas semester3) Kompetensi dasar yang tidak dapat dipadukan, jangan

dipaksakan untuk dipadukan. Kompetensi dasar yangtidak diintegrasikan dibelajarkan secara tersendiri.

4) Kompetensi dasar yang tidak tercakup pada tematertentu harus tetap diajarkan baik melalui tema lainmaupun disajikan secara tersendiri.

5) Kegiatan pembelajaran ditekankan pada kemampuanmembaca, menulis, dan berhitung serta penanaman nilai-nilai moral dan perilaku berkarakter.

6) Tema-tema yang dipilih disesuaikan dengankarakteristik siswa, minat, lingkungan, dan daerahsetempat

3. Tahap-Tahap Pengembangan Silabus dan RPP Tematik

142

Dalam pelaksanaan pembelajaran tematik, perlu dilakukanbeberapa hal yang meliputi tahap perencanaan yang mencakupkegiatan pemetaan kompetensi dasar, pengembangan jaringantema, pengembangan silabus dan penyusunan rencanapelaksanaan pembelajaran.

20. TAHAP PENGEMBANGAN SILABUS RPPDalam pelaksanaan pengembangan silabus tematik,

langkah yang harus dilakukan, adalah (1) menentukan tema(2) memetakan kompetensi dasar, (3) mengembangkanjaringan tema,(3) mengembangan silabus dan (4) penyusunanrencana pelaksanaan pembelajaran.

1. Menentukan tema Dalam menetapkan tema perlu memperhatikan beberapa prinsipyaitu: a. Memperhatikan lingkungan yang terdekat dengan siswa:b. Dari yang termudah menuju yang sulitc. Dari yang sederhana menuju yang kompleksd. Dari yang konkret menuju ke yang abstrak.e. Tema yang dipilih harus memungkinkan terjadinya prosesberpikir pada diri siswa

f. Ruang lingkup tema disesuaikan dengan usia danperkembangan siswa, termasuk minat, kebutuhan, dankemampuannya.

2. Pemetaan Kompetensi DasarKegiatan pemetaan ini dilakukan untuk memperoleh

gambaran secara menyeluruh dan utuh semua standarkompetensi, kompetensi dasar dan indikator dari berbagaimata pelajaran yang dipadukan dalam tema yang dipilih.

3. Penjabaran Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar kedalam indikator Melakukan

Kegiatan penjabaran standar kompetensi dan kompetensidasar dari setiap mata pelajaran ke dalam indikator. Dalam

143

mengembangkan indikator perlu memperhatikan hal-hal sebagaiberikut: a. Indikator dikembangkan sesuai dengan karakteristik

peserta didikb. Indikator dikembangkan sesuai dengan tingkat perkembangan

berpikir peserta didikc. Berkaitan dengan standar kompetensi dan kompetensi dasard. Memperhatikan aspek manfaat dalam kehidupan sehari-hari

(life skill)e. Indikator dikembangkan sesuai dengan karakteristik mata

pelajaranf. Harus dapat menunjukkan pencapaian hasil belajar siswa

secara utuh (kognitif, psikomotorik, dan afektif).g. Indikator dikembangkan meliputi kognitif (pengetahuan),

psikomotorik (keterampilan), dan afektif (sikap) yangterdiri atas perilaku berkarakter dan keterampilansosial.

h. Dirumuskan dalam kata kerja oprasional yang terukurdan/atau dapat diamati.

4. Identifikasi dan analisis Standar Kompetensi, Kompetensidasar dan Indikator

Lakukan identifikasi dan analisis untuk setiapStandar Kompetensi, Kompetensi Dasar dan indikator yangcocok untuk setiap tema sehingga semua standar kompetensi,kompetensi dasar dan indikator terbagi habis.

5. Menetapkan Jaringan Tema Membuat jaringan tema yaitu menghubungkan kompetensi

dasar dan indikator dengan tema pemersatu. Dengan jaringantema tersebut akan terlihat kaitan antara tema,kompetensi dasar dan indikator dari setiap mata pelajaran.Jaringan tema ini dapat dikembangkan sesuai dengan alokasiwaktu setiap tema.

144

6. Menyusunan Silabus Hasil seluruh proses yang telah dilakukan pada tahap-

tahap sebelumnya dijadikan dasar dalam penyusunan silabus.Komponen silabus terdiri dari standar kompetensi,kompetensi dasar, indikator, pengalaman belajar,alat/sumber, dan penilaian.

7. Penyusunan Rencana PembelajaranUntuk keperluan pelaksanaan pembelajaran guru perlu

menyusun rencana pelaksanaan pembelajaran. Rencanapembelajaran ini merupakan realisasi dari pengalamanbelajar siswa yang telah ditetapkan dalam silabuspembelajaran. Komponen rencana pembelajaran tematikmeliputi:

a. Identitas mata pelajaran Nama sekolah, Tema (tema yang digunakan untuk memadukan mata pelajaran) Nama mata pelajaran yang akan dipadukan Kelas/ semester, Alokasi waktu, Waktu/banyaknya jam pertemuan yang dialokasikan).b. Standar Kompetensi : ditulis sesuai standar kompetensi

dari beberapa mata pelajaran yang dipadukan.c. Kompetensi dasar : ditulis sesuai kompetensi dasar dari

beberapa mata pelajaran yang dipadukan ( masing-masingmata pelajaran hanya satu KD)

d. Indikator yang akan dilaksanakan( dijabarkan dari KD matapelajaran yang dipadukan)

e. Materi Pembelajaran beserta uraiannya yang perludipelajari siswa dalam rangka mencapai kompetensi dasardan indikator.

f. Metode pembelajaran/Model Pembelajaran (kegiatanpembelajaran secara konkret yang harus dilakukan siswadalam berinteraksi dengan materi pembelajaran dan sumberbelajar untuk menguasai kompetensi dasar dan indikator,

145

kegiatan ini tertuang dalam kegiatan pembukaan, inti danpenutup).

g. Alat dan media yang digunakan untuk memperlancarpencapaian kompetensi dasar, serta sumber bahan yangdigunakan dalam kegiatan pembelajaran tematik sesuaidengan kompetensi dasar yang harus dikuasai.

h. Penilaian Pada pembelajaran tematik penilaian dilakukan untuk

mengkaji ketercapaian Kompetensi Dasar dan Indikator padatiap-tiap mata pelajaran yang terdapat pada tema tersebut.Dengan demikian penilaian dalam tematik tidak lagi terpadumelalui tema, melainkan sudah terpisah-pisah sesuai denganKompetensi Dasar, Hasil Belajar dan Indikator matapelajaran.

146

BAB IVPENELITIAN TINDAKAN KELAS

A.Materi PTK

BAB IKONSEP DASAR PENELITIAN TINDAKAN KELAS

A.TujuanSetelah selesai mempelajari Bab I ini, peserta dapat…1.menjelaskan dasar hukum pelaksanaan PTK oleh guru.

B.menjelaskan pengertian penelitian tindakan kelas.2.mengidentifikasi karakteristik penelitian tindakan kelas3.membedakan penelitian tindakan kelas dengan penelitian

kelas4.menjelaskan manfaat penelitian tindakan kelas.5.menjelaskan keterbatasan dan persyaratan penelitian

tindakan kelas

C.Strategi Kegiatan1. Mendiskusikan tentang guru sebagai tenaga profesional

menurut UU Nomor 14 Tahun 2005, sehingga peserta dapat menyimpulkan bahwa salah satu cirri profesionalisme adalah selalu mengembangkan diri secara berkelanjutan.

2. Mendiskusikan pentingnya PTK sebagai wujud profesionalisme guru

3. Menayangkan power point untuk mendiskusikan materi konsepdasar penelitian tindakan kelas yang meliputi: pengertian, prinsip, karakteristik, perbedaan penelitian kelas dengan PTK, dan manfaat PTK.

147

4. Mendiskusikan masalah yang terdapat pada latihan secaraberkelompok.

5. Membahas hasil diskusi kelompok, secara strategi untuk memperkuat retensi peserta tentang PTK.

D.MateriSalah satu ciri guru yang berhasil (efektif) adalahbersifat reflektif. Guru yang demikian selalu belajar daripengalaman, sehingga dari hari ke hari kinerjanya menjadisemakin baik (Arends, 2002). Di dalam melakukan refleksi,guru harus memiliki kemandirian dan kemampuan menafsirkanserta memanfaatkan hasil-hasil pengalaman membelajarkan,kemajuan belajar mengajar, dan informasi lainnya bagipenyempurnaan perencanaan dan pelaksanaan kegiatan belajarmengajar secara berkesinambungan.. Di sinilah letak artipenting penelitian tindakan kelas bagi guru.Kemajuan danperkembangan IPTEKS yang demikian pesat harus diantisipasimelalui penyiapan guru-guru yang memiliki kemampuanmeneliti, sekaligus mampu memperbaiki prosespembelajarannya.

Beberapa alasan lain yang mendukung pentingnyapenelitian tindakan kelas sebagai langkah yang tepat untukmemperbaiki atau meningkatkan mutu pendidikan, antaralain: (1) guru berada di garis depan dan terlibat langsungdalam proses tindakan perbaikan mutu pendidikan; (2) guruterlibat dalam pembentukan pengetahuan yang merupakanhasil penelitiannya, dan (3) melalui PTK gurumenyelesaikan masalah, menemukan jawab atas masalahnya,dan dapat segera diterapkan untuk melakukan perbaikan.1. Pengertian PTK

Berdasarkan berbagai sumber seperti Mettetal (2003);Kardi (2000), dan Nur (2001) Penelitian tindakan kelas(PTK) atau classroom action research (CAR) didefinisikan sebagaipenelitian yang dilakukan oleh guru di dalam kelasnyasendiri melalui refleksi diri, dengan tujuan untukmemperbaiki kinerjanya sebagai guru, sehingga hasilbelajar siswa menjadi meningkat. Dalam model penelitian

148

ini, si peneliti (guru) bertindak sebagai pengamat(observer) sekaligus sebagai partisipan.

Dengan demikian PTK tidaklah sekedar penyelesaianmasalah, melainkan juga terdapat misi perubahan danpeningkatan. PTK bukanlah penelitian yang dilakukanterhadap seseorang, melainkan penelitian yang dilakukanoleh praktisi terhadap kinerjanya untuk melakukanpeningkatan dan perubahan terhadap apa yang sudah merekalakukan. PTK bukanlah semata-mata menerapkan metode ilmiahdi dalam pembelajaran atau sekedar menguji hipotesis,melainkan lebih memusatkan perhatian pada perubahan baikpada peneliti (guru) maupun pada situasi di mana merekabekerja.

Dengan mengikuti alur berpikir itu, PTK menjadipenting bagi guru karena membantu mereka dalam hal:memahami lebih baik tentang pembelajarannya, mengembangkanketerampilan dan pengetahuan, sekaligus dapat melakukantindakan untuk meningkatkan belajar siswanya.

Saat seorang guru melaksanakan PTK berarti guru telahmenjalankan misinya sebagai guru professional, yaitu (1)membelajarkan, (2) melakukan pengembangan profesi berupapenulisan karya ilmiah dari hasil PTK, sekaligus (3)melakukan ikhtiar untuk peningkatan mutu proses dan hasilpembelajaran sebagai bagian tanggungjawabnya.

2. Prinsip-Prinsip PTKPrinsip-prinsip yang mendasari pelaksanaan PTK adalahsebagai berikut.a.PTK merupakan kegiatan nyata yang dilaksanakan di dalam

situasi rutin. Oleh karena itu peneliti PTK (guru) tidakperlu mengubah situasi rutin/alami yang terjadi. JikaPTK dilakukan di dalam situasi rutin hasil yangdiperoleh dapat digunakan secara langsung oleh gurutersebut.

b.PTK dilakukan sebagai kesadaran diri untuk memperbaikikinerja peneliti (guru) yang bersangkutan. Gurumelakukan PTK karena menyadari adanya kekurangan didalam kinerja dan karena itu ingin melakukan perbaikan.

149

c.Pelaksanaan PTK tidak boleh mengganggu komitmennyasebagai pengajar. Oleh karena itu, guru hendaknyamemperhatikan tiga hal. Pertama, guru perlu menyadaribahwa dalam mencobakan sesuatu tindakan pembelajaranyang baru, selalu ada kemungkinan hasilnya tidak sesuaidengan yang dikehendaki. Kedua, siklus tindakandilakukan dengan selaras dengan keterlaksanaankurikulum secara keseluruhan, khususnya dari segipembentukan kompetensi yang dicantumkan di dalam StandarIsi, yang sudah dioperasionalkan ke dalam bentuk silabusdan rencana pelaksanaan pembelajaran. Ketiga, penetapansiklus tindakan dalam PTK mengacu pada penguasaankompetensi yang ditargetkan pada tahap perencanaan.Jadi pedoman siklus PTK bukan ditentukan olehketercukupan data yang diperoleh peneliti, melainkanmengacu kepada seberapa jauh tindakan yang dilakukan itusudah dapat memperbaiki kinerja yang menjadi alasandilaksanakan PTK tadi.

d.PTK dapat dimulai dengan melakukan analisis SWOT, yangdilakukan dengan menganalisis kekuatan (S=Strength) dankelemahan (W=Weaknesses) yang dimiliki, dan factoreksternal (dari luar) yaitu peluang atau kesempatan yangdapat diraih ( O=Opprtunity), maupun ancaman (T=Treath).Empat hal tersebut bisa dipandang dari sudut guru yangmelaksanakan maupun siswa yang dikenai tindakan.

e.Metode pengumpulan data yang digunakan tidak menuntutwaktu yang berlebihan dari guru sehingga berpeluangmengganggu proses pembelajaran. PTK sejauh mungkinmenggunakan prosedur pengumpulan data yang dapatditangani sendiri oleh guru dan ia tetap aktifberfungsi sebagai guru yang bertugas secara penuh. Olehkarena itu, perlu dikembangkan teknik-teknik perekamanyang cukup sederhana, namun dapat menghasilkan informasiyang cukup berarti dan dapat dipercaya.

f.Metode yang digunakan harus cukup reliabel, sehinggamemungkinkan guru mengidentifikasi serta merumuskanhipotesis secara cukup meyakinkan, mengembangkanstrategi yang dapat diterapkan pada situasi kelasnya,

150

serta memperoleh data yang dapat digunakan untukmenguji hipotesis yang dikemukakannya. Oleh karena itu,meskipun pada dasarnya memperbolehkan kelonggaran,namun penerapan asas-asas dasar tetap harusdipertahankan.

g.Masalah penelitian yang dipilih guru seharusnyamerupakan masalah yang cukup merisaukannya. Pendorongutama pelaksanaan PTK adalah komitmen profesional untukmemberikan layanan yang terbaik kepada siswa.

h.Dalam menyelenggarakan PTK, guru harus selalu bersikapkonsisten, memiliki kepedulian tinggi terhadap proseduretika yang berkaitan dengan pekerjaannya. Hal inipenting ditekankan karena selain melibatkan anak-anakmanusia, PTK juga hadir dalam suatu konteksorganisasional, sehingga penyelenggaraannya harusmengindahkan tata-krama kehidupan berorganisasi.

i.Meskipun kelas merupakan cakupan tanggung jawab seorangguru, namun dalam pelaksanaan PTK sejauh mungkin harusdigunakan classroom-exceeding perspective, dalam artipermasalahan tidak dilihat terbatas dalam konteks kelasdan/atau mata pelajaran tertentu, melainkan dalamperspektif misi sekolah secara keseluruhan.

2. Karakteristik PTKKarakteristik PTK dapat diidentifikasi, yaitu sebagai berikut.b.Self-reflective inquiry, PTK merupakan penelitian reflektif,

karena dimulai dari refleksi diri yang dilakukan olehguru. Untuk melakukan refleksi, guru berusaha bertanyakepada diri sendiri, misalnya dengan mengajukanpertanyaan berikut.1)Apakah penjelasan saya terlampau cepat?2)Apakah saya sudah memberi contoh yang memadai?3)Apakah saya sudah memberi kesempatan bertanya kepada

siswa? 4)Apakah saya sudah memberi latihan yang memadai?5)Apakah hasil latihan siswa sudah saya beri balikan?6)Apakah bahasa yang saya gunakan dapat dipahami siswa?

151

Dari pertanyaan-pertanyaan tersebut, guru akan dapatmemperkirakan penyebab dari masalah yang dihadapi danakan mencoba mencari jalan keluar untuk memperbaiki ataumeningkatkan hasil belajar siswa.

c. Penelitian tindakan kelas bertujuan untuk memperbaikiproses dan hasil pembelajaran secara beretahap danbersiklus. Pola siklusnya adalah: perencanaan-pelaksanaan-observasi-refleksi-revisi, yang dilanjutkandengan perencanaan-pelaksanaan-observasi-refleksi (yangsudah direvisi) dan seterusnya secara berulang.

3. Perbedaan Penelitian Tindakan Kelas dan Penelitian KelasPenelitian tindakan kelas berbeda dengan penelitian

kelas (classroom research). PTK termasuk salah satu jenispenelitian kelas karena penelitian tersebut dilakukan didalam kelas. Penelitian kelas adalah penelitian yangdilakukan di dalam kelas, mencakup tidak hanya PTK, tetapijuga berbagai jenis penelitian yang dilakukan di dalamkelas, misalnya penelitian tentang bentuk interaksi siswaatau penelitian yang meneliti proporsi berbicara antara gurudan siswa saat pembelajaran berlangsung. Jelas dalampenelitian kelas seperti ini, kelas dijadikan sebagai obyekpenelitian. Penelitian dilakukan oleh orang luar, yangmengumpulkan data. Sementara itu PTK dilakukan oleh gurusendiri untuk menyelesaikan masalah yang terjadi di kelasyang menjadi tugasnya. Perbedaan Penelitian Tindakan Kelasdan penelitian kelas ditunjukkan pada Tabel 1.Pada Tabel 2ditunjukkan pula perbedaan PTK dengan penelitian formal ataupenelitian pada umumnya yang biasa dilakukan oleh peneliti.

Tabel 1. Perbandingan PTK dan Penelitian KelasNo.

Aspek PenelitianTindakan Kelas

PenelitianKelas

1 Peneliti Guru Orang luar2 Rencana

penelitianOleh guru (mungkin dibantu orang

Oleh peneliti

152

luar)3 Munculnya

masalahDirasakan olehguru

Dirasakan olehorang luar/peneliti

4 Ciri utama Ada tindakan untuk perbaikan yangberulang

Belum tentu ada tindakan perbaikan

5 Peran guru

Sebagai guru dan peneliti

Sebagai guru (subyek penelitian)

6 Tempat penelitian

Kelas Kelas

7 Proses pengumpulan data

Oleh guru sendiri ataubantuan oranglain

Oleh peneliti

8 Hasil penelitian

Langsung dimanfaatkan oleh guru, dandampaknya dapat dirasakan olehsiswa

Menjadi milik peneliti, belum tentu dimanfaatkan oleh guru

Tabel 2. Perbedaan Karakteristik PTK dan Penelitian FormalNo.

Dimensi

PenelitianTindakan Kelas

Penelitian Formal

1 Motivasi

Perbaikan Tindakan

Kebenaran

2 Sumber masalah

Diagnosis status Induktif-deduktif

3 Tujuan

Memperbaiki atau menyelesaikan

Mengembangkan, menguji teori, menghasilkan

153

masalah lokal pengetahuan4 Pene

litiyangterlibat

Pelaku dari dalam(guru) memerlukansedikit pelatihanuntuk dapat melakukan

Orang luar yang berminat, memerlukan pelatihan yang intensifuntuk dapat melakukan

5 Sampel

Kasus khusus Sampel yang representatif

6 Metode

Longgar tetapi berusaha obyektif-jujur-tidak memihak (impartiality)

Baku dengan obyektivitas dan ketidakberpihakan yang terintegrasi (build in objectivity andimpartiality))

7 Penafsiran hasil Penelitian

Untuk memahami praktek melalui refleksi oleh praktisi

pendeskripsian, mengabstraksi, penyimpulan dan pembentukan teori oleh ilmuwan.

8 Hasil Akhir

Siswa belajar lebih baik (proses dan produk)

Pengetahuan, prosedur atau materi yang teruji

9.

Generalisasi

Terbatas atau tidak dilakukan

Dilakukan secara luas pada populasi

Sumber : Fraenkel, 2011,p.595

4. Manfaat dan Keterbatasan PTK Penelitian tindakan kelas mempunyai manfaat yang cukupbesar, baik bagi guru, pembelajaran, maupun bagi sekolah.Manfaat PTK bagi guru antara lain sebagai berikut. a) PTKdapat dijadikan masukan untuk memperbaiki pembelajaranyang dikelolanya; b) Guru dapat berkembang secaraprofesional, karena dapat menunjukkan bahwa ia mampu menilai

154

dan memperbaiki pembelajaran yang dikelolanya melalui PTK;c) PTK meningkatkan rasa percaya diri guru; d) PTKmemungkinkan guru secara aktif mengembangkan pengetahuandan keterampilan.

Manfaat bagi pembelajaran/siswa, PTK bermanfaat untukmeningkatkan proses dan hasil belajar siswa, di sampingguru yang melaksanakan PTK dapat menjadi model bagi parasiswa dalam bersikap kritis terhadap hasil belajarnya. Bagisekolah, PTK membantu sekolah untuk berkembang karenaadanya peningkatan/kemajuan pada diri guru dan prosespendidikan di sekolah tersebut.

Keterbatasan PTK terutama terletak pada validitasnyayang tidak mungkin melakukan generalisasi karena sasarannyahanya kelas dari guru yang berperan sebagai pengajar danpeneliti. PTK memerlukan berbagai kondisi agar dapatberlangsung dengan baik dan melembaga. Kondisi tersebutantara lain, dukungan semua personalia sekolah, iklim yangterbuka yang memberikan kebebasan kepada para guru untukberinovasi, berdiskusi, berkolaborasi, dan salingmempercayai di antara personalia sekolah, dan juga salingpersaya antara guru dengan siswa. Birokrasi yang terlampauketat merupakan hambatan bagi PTK.

E. LatihanSetelah mempelajari uraian dan contoh di atas,

cobalah Anda kerjakan latihan berikut bersama teman-temanAnda!1. Rumuskan pengertian penelitian tindakan kelas dengan

kata-kata Anda sendiri!2. Coba identifikasi masalah yang sering Anda hadapi dalam

mengelola pembelajaran. Diskusikan dengan teman-temanAnda, bagaimana cara terbaik untuk memecahkan masalahtersebut, kemudian lakukan analisis apakah cara yangAnda temukan tersebut dapat disebut sebagai penelitiantindakan kelas? Berikan argumentasi, mengapa kelompokAnda berpendapat seperti itu?

155

3. Melakukan refleksi berarti memantulkan kembalipengalaman yang sudah Anda jalani, sehingga Anda dapatmelihat kembali apa yang sudah terjadi. Menurut Anda,apa gunanya seorang guru melakukan refleksi?

4. Di antara karakteristik PTK yang telah diuraikan dalamkegiatan belajar ini, yang mana menurut Anda yang palingpenting, yang benar-benar membedakannya denganpenelitian formal? Berikan alasan atas Jawaban Anda.

156

BAB IIPERENCANAAN DAN PELAKSANAAN PTK

A. Tujuan1.Peserta dapat menjelaskan cara-cara mengidentifikasi

masalah2.Peserta dapat merinci langkah-langkah untuk

merencanakan perbaikan3.Peserta dapat menjelaskan langkah-langkah melaksanakan

PTK4.Peserta mendeskripsikan teknik untuk merekam dan

menganalisis data5.Peserta dapat menjelaskan langkah-langkah merencanakan

tindak lanjut6.Peserta dapat membuat proposal penelitian tindakan kelas

B. Strategi Kegiatan1. Mendiskusikan langkah-langkah PTK dengan bantuan

tayangan power point.2. Peserta diminta mengidentifikasi masalah pembelajaran

yang dirasakan di sekolah.3. Berdasarkan diskusi hasil latihan nomor 2, peserta

diminta membuat perencanaan dan pelaksanaan PTK4. Mendiskusikan hasil diskusi kelompok tentang membuat

perencanan PTK5. Workshop penyusunan proposal PTK.6. Tugas mandiri

C. Materi 1. Perencanaan dan Pelaksanaan Penelitian Tindakan Kelas

PTK dilaksanakan melalui proses pengkajian berdaur, yangterdiri atas 4 tahap, yaitu perencanaan, pelaksanaantindakan, pengamatan, dan refleksi (Gambar 1). Hasilrefleksi terhadap tindakan yang dilakukan akan digunakankembali untuk merevisi rencana, jika ternyata tindakan yang

157

Perencanaan

Pengamatan

Refleksi dan revisi Pelaksanaan Tindakan

dilakukan belum berhasil memperbaiki praktek atau belumberhasil menyelesaikan masalah yang menjadi kerisauan guru.

Gambar 1. Tahap-tahap dalam Pelaksanaan PTKSetelah menetapkan focus penelitian, selanjutnya

dilakukanperencanaan mengenai tindakan apa yang akandilakukan untuk perbaikan. Rencana akan menjadi acuan dalammelaksanakan tindakan. Pelaksanaan tindakan adalahmerupakan realisasi dari rencana yang telah dibuat. Tanpatindakan, rencana hanya merupakan angan-angan yang tidakpernah menjadi kenyataan. Selanjutnya, agar tindakan yangdilakukan dapat diketahui kualitas dan keberhasilannyaperlu dilakukan pengamatan. Berdasarkan pengamatan ini akandapat ditentukan hal-hal yangharus segera diperbaiki agartujuan yang telah dirumuskan dapat tercapai. Pengamatandilakukan selama proses tindakan berlangsung. Langkahberikutnya adalah refleksi, yang dilakukan setelah tindakanberakhir. Pada tahap refleksi, peneliti: (1) merenungkankembali apa yang telah dilakukan dan apa dampaknya bagiproses belajar siswa, (2) merenungkan alasan melakukansuatu tindakan dikaitkan dengan dampaknya,dan (3)mengidentifikasi kekuatan dan kelemahan dari tindakan yangdilakukan.

2. Mengidentifikasi MasalahSuatu rencana PTK diawali dengan adanya masalah yang

dirasakan atau disadari oleh guru. Guru merasa ada sesuatuyang tidak beres di dalam kelasnya, yang jika tidak segeradiatasi akan berdampak bagi proses dan hasil belajarsiswa. Masalah yang dirasakan guru pada tahap awal mungkinmasih kabur, sehingga guru perlu merenungkan atau melakukan

158

refleksi agar masalah tersebut menjadi semakin jelas.Setelah permasalahan-permasalahan diperoleh melalui prosesidentifikasi, selanjutnya guru melakukan analisis terhadapmasalah-masalah tersebut untuk menentukan urgensipenyelesaiannya. Dalam hubungan ini, akan ditemukanpermasalahan yang sangat mendesak untuk diatasi, atau yangdapat ditunda penyelesaiannya tanpa mendatangkan kerugianyang besar. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam memilihpermasalahan PTK adalah sebagai berikut: (1) permasalahanharus betul-betul dirasakan penting oleh guru sendiri dansiswanya, (2) masalah harus sesuai dengan kemampuandan/atau kekuatan guru untuk mengatasinya, (3) permasalahanmemiliki skala yang cukup kecil dan terbatas, (4)permasalahan PTK yang dipilih terkait dengan prioritas-prioritas yang ditetapkan dalam rencana pengembangansekolah.

Agar mampu merasakan dan mengungkapkan adanya masalahseorang guru dituntut jujur pada diri sendiri dan melihatpembelajaran yang dikelolanya sebagai bagian penting daripekerjaannya. Berbekal kejujuran dan kesadaranguru dapatmengajukan pertanyaan berikut pada diri sendiri. 1) Apa yang sedang terjadi di kelas saya?2) Masalah apa yang ditimbulkan oleh kejadian itu?3) Apa pengaruh masalah tersebut bagi kelas saya?4) Apa yang akan terjadi jika masalah tersebut tidaksegera diatasi?

5)Apa yang dapat saya lakukan untuk mengatasi masalahtersebut atau memperbaiki situasi yang ada?

Jika setelah menjawab pertanyaan tersebut guru sampaipada kesimpulan bahwa ia memang menghadapi masalah dalambidang tertentu, berarti ia sudah berhasilmengidentifikasi masalah. Langkah berikutnya adalahmenganalisis dan merumuskan masalah.

3. Menganalisis dan Merumuskan MasalahSetelah masalah teridentifikasi, guru perlu melakukananalisis sehingga dapat merumuskan masalah dengan jelas.Analisis dapat dilakukan dengan refleksi yaitu mengajukanpertanyaan kepada diri sendiri, mengkaji ulang berbagai

159

dokumen seperti pekerjaan siswa, daftar hadir, atau daftarnilai, atau bahkan mungkin bahan pelajaran yang telahdisiapkan. Semua ini tergantung pada jenis masalah yangteridentifikasi.Sebuah masalah pada umumnya dirumuskan dalam bentuk kalimattanya, yang menggambarkan sesuatu yang ingin diselesaikanatau dicari jawabannya melalui penelitian tindakan kelas.Contoh rumusan masalah: Apakah pendekatan konseptual dapatmeminimalisasi miskonsepsi siswa pada mata pelajaran IPASD Klampis?Selanjutnya, masalah perlu dijabarkan atau dirinci secaraoperasional agar rencana perbaikannya dapat lebih terarah.Sebagai misal untuk masalah: Tugas dan bahan belajar yangbagaimana yang dapat meningkatkan motivasi siswa? dapatdijabarkan menjadi sejumlah pertanyaan sebagai berikut. a.Bagaimana frekuensi pemberian tugas yang dapatmeningkatkan motivasi siswa?;

b.Bagaimana bentuk dan materi tugas yang memotivasi?; c.Bagaimana syarat bahan belajar yang menarik?; d.Bagaimana kaitan materi bahan belajar dengan tugas yangdiberikan?;

Dengan terumuskannya masalah secara operasional, Andasudah mulai dapat membuat rencana perbaikan atau rencanaPTK.

4. Merencanakan PerbaikanBerdasarkan masalah yang telah dirumuskan, guru perlu

membuat rencana tindakan atau yang sering disebut denganrencana perbaikan. Langkah-langkah dalam menyusun rencanaperbaikan adalah sebagai berikut.a.Rumuskan cara perbaikan yang akan ditempuh dalam bentuk

hipotesis tindakan.Hipotesis tindakan adalah dugaan guru tentang cara yangterbaik untuk mengatasi masalah. Dugaan atau hipotesisini dibuat berdasarkan kajian dari berbagai teori, kajianhasil penelitian yang pernah dilakukan dalam masalah yangserupa, diskusi dengan teman sejawat atau dengan pakar,serta refleksi pengalaman sendiri sebagai guru.Berdasarkan hasil kajian tersebut, guru menyusun berbagai

160

alternatif tindakan. Contoh hipotesis tindakan:Penggunaan concept mapping dan penekanan operasi dasar dapatmeningkatkan pemahaman konsep Matematika Siswa Kelas VISDN Ketintang.

b.Analisis kelayakan hipotesis tindakanSetelah menetapkan alternatif hipotesis yang terbaik,hipotesis ini masih perlu dikaji kelayakannya dikaitkandengan kemungkinan pelaksanaannya. Kelayakan hipotesistindakan didasarkan pada hal-hal berikut.1)Kemampuan dan komitmen guru sebagai pelaksana. Guru

harus bertanya pada diri sendiri apakah ia cukup mampumelaksanakan rencana perbaikan tersebut dan apakah iacukup tangguh untuk menyelesaikannya?

2)Kemampuan dan kondisi fisik siswa dalam mengikutitindakan tersebut; Misalnya jika diputuskan untukmemberi tugas setiap minggu, apakah siswa cukup mampumenyelesaikannya.

3)Ketersediaan prasarana atau fasilitas yang diperlukan.Apakah sarana atau fasilitas yang diperlukan dalamperbaikan dapat diadakan oleh siswa, sekolah, ataukaholeh guru sendiri.

4)Iklim belajar dan iklim kerja di sekolah. Dalam halini, guru perlu mempertimbangkan apakah alternatif yangdipilihnya akan mendapat dukungan dari kepala sekolahdan personil lain di sekolah.

5. Melaksanakan PTKSetelah meyakini bahwa hipotesis tindakan atau rencanaperbaikan sudah layak, kini guru perlu mempersiapkan diriuntuk pelaksanaan perbaikan. a. Menyiapkan Pelaksanaan

Ada beberapa langkah yang perlu disiapkan sebelummerealisasikan rencana tindakan kelas.a. Membuat rencana pelaksanaan pembelajaran dalam bentuk

skenario tindakan yang akan dilaksanakan. Skenariomencakup langkah-langkah yang dilakukan oleh guru dansiswa dalam kegiatan tindakan atau perbaikan.

161

Terkait dengan rencana pelaksanaan pembelajaran, gurutentu perlu menyiapkan berbagai bahan seperti tugasbelajar yang dibuat sesuai dengan hipotesis yangdipilih, media pembelajaran, alat peraga,dan buku-bukuyang relevan.

b. Menyiapkan fasilitas atau sarana pendukung yangdiperlukan, misalnya gambar-gambar, meja tempatmengumpulkan tugas, atau sarana lain yang terkait.

c. Menyiapkan cara merekam dan menganalisis data yangberkaitan dengan proses dan hasil perbaikan. Dalam halini guru harus menetapkan apa yang harus direkam,bagaimana cara merekamnya dan kemudian bagaimana caramenganalisisnya. Agar dapat melakukan hal ini, guruharus menetapkan indikator keberhasilan. Jikaindikator ini sudah ditetapkan, guru dapat menentukancara merekam dan menganalisis data.

d. Jika perlu, untuk memantapkan keyakinan diri, guruperlu mensimulasikan pelaksanaan tindakan. Dalam halini, guru dapat bekerjasama dengan teman sejawat atauberkolaborasi dengan dosen LPTK.

b. Melaksanakan TindakanSetelah persiapan selesai, kini tiba saatnya gurumelaksanakan tindakan dalam kelas yang sebenarnya. 1) Pekerjaan utama guru adalah mengajar.

Oleh karena itu, metode penelitian yang sedangdilaksanakan tidak boleh mengganggu komitmen gurudalam mengajar. Ini berarti, guru tidak bolehmengorbankan siswa demi penelitian yang sedangdilaksanakannya. Tambahan tugas guru sebagai penelitiharus disikapi sebagai tugas profesional yangsemestinya memberi nilai tambah bagi guru danpembelajaran yang dikelolanya.

2) Cara pengumpulan atau perekaman data jangan sampaiterlalu menyita waktu pembelajaran di kelas. Esensipelaksanaan PTK memang harus disertai denganobservasi, pengumpulan data, dan interpretasi yangdilakukan oleh guru.

162

3) Metode yang diterapkan haruslah reliabel atau handal,sehingga memungkinkan guru mengembangkan strategipembelajaran yang sesuai dengan situasi kelasnya.

4) Masalah yang ditangani guru haruslah sesuai dengankemampuan dan komitmen guru.

5) Sebagai peneliti, guru haruslah memperhatikan berbagaiaturan dan etika yang terkait dengan tugas-tugasnya,seperti menyampaikan kepada kepala sekolah tentangrencana tindakan yang akan dilakukan, ataumenginformasikan kepada orang tua siswa jika selamapelaksanaan PTK, siswa diwajibkan melakukan sesuatu diluar kebiasaan rutin.

6) PTK harus mendapat dukungan dari seluruh masyarakatsekolah.

c. Observasi dan InterpretasiPelaksanaan tindakan dan observasi/interpretasiberlangsung simultan. Artinya, data yang diamati saatpelaksaanaan tindakan tersebut langsungdiinterpretasikan, tidak sekedar direkam. Jika gurumemberi pujian kepada siswa, yang direkam bukan hanyajenis pujian yang diberikan, tetapi juga dampaknya bagisiswa yang mendapat pujian. Apa yang harus direkam danbagaimana cara merekamnya harus ditentukan secara cermatterlebih dahulu.

Salah satu cara untuk merekam atau mengumpulkan dataadalah dengan observasi atau pengamatan. Hopkins (1993)menyebutkan ada lima prinsip dasar atau karakteristikkunci observasi, yaitu:1) Perencanaan Bersama

Observasi yang baik diawali dengan perencanaanbersama antara pengamat dengan yang diamati, dalamhal ini teman sejawat yang akan membantu mengamatidengan guru yang akan mengajar. Perencanaan bersamaini bertujuan untuk membangun rasa saling percaya danmenyepakati beberapa hal seperti fokus yang akandiamati, aturan yang akan diterapkan, berapa lamapengamatan akan berlangsung, bagaimana sikap pengamatkepada siswa, dan di mana pengamat akan duduk.

163

2) FokusFokus pengamatan sebaiknya sempit/spesifik. Fokus yangsempit atau spesifik akan menghasilkan data yangsangat bermanfaat begi perkembangan profesional guru.

3) Membangun KriteriaObservasi akan sangat membantu guru, jika kriteriakeberhasilan atau sasaran yang ingin dicapai sudahdisepakati sebelumnya.

4) Keterampilan ObservasiSeorang pengamat yang baik memiliki minimal 3keterampilan, yaitu: (1) dapat menahan diri untuktidak terlalu cepat memutuskan dalammenginterpretasikan satu peristiwa; (2) dapatmenciptakan suasana yang memberi dukungan danmenghindari terjadinya suasana yang menakutkan gurudan siswa; dan (3) menguasai berbagai teknik untukmenemukan peristiwa atau interaksi yang tepat untukdirekam, serta alat/instrumen perekam yang efektifuntuk episode tertentu. Di dalam suatu observasi,hasil pengamatan berupa fakta atau deskripsi, bukanpendapat atau opini. Dilihat cara melakukan kegiatannya, ada empat jenisobservasi yang dapat dipilih, yaitu: observasiterbuka, pengamat tidak menggunakan lembar observasi,melainkan hanya menggunakan kertas kosong untukmerekam proses pembelajaran yang diamati. Observasiterfokus secara khusus ditujukan untuk mengamatiaspek-aspek tertentu dari pembelajaran. Observasiterstruktur menggunakan instrumen observasi yangterstruktur dengan baik dan siap pakai, sehinggapengamat hanya tinggal membubuhkan tanda cek (V) padatempat yang disediakan. Observasi sistematikdilakukanlebih rinci dalam hal kategori data yang diamati.

5) Balikan (Feedback)Hasil observasi yang direkam secara cermat dansistematis dapat dijadikan dasar untuk memberi balikanyang tepat. Syarat balikan yang baik: (i) diberikansegera setelah pengamatan, dalam berbagai bentuk

164

misalnya diskusi; (ii) menunjukkan secara spesifikbagian mana yang perlu diperbaiki, bagian mana yangsudah baik untuk dipertahankan; (iii) balikan harusdapat memberi jalan keluar kepada orang yang diberibalikan tersebut.

d.Analisis Data Agar data yang telah dikumpulkan bermakna sebagai dasaruntuk mengambil keputusan, data tersebut harus dianalisisatau diberi makna.Analisis data pada tahap ini agakberbeda dengan interpretasi yang dilakukan pada tahapobservasi. Analisis data dilakukan setelah satu paketperbaikan selesai diimplementasikan secara keseluruhan.Jika perbaikan ini direncanakan untuk enam kalipembelajaran, maka analisis data dilakukan setelahpembelajaran tuntas dilaksanakan. Dengan demikian, padasetiap pembelajaran akan diadakan interpretasi yangdimanfaatkan untuk melakukan penyesuaian, dan pada akhirpaket perbaikan diadakan analisis data secara keseluruhanuntuk menghasilkan informasi yang dapat menjawabhipotesis perbaikan yang dirancang guru.Analisis data dapat dilakukan secara bertahap. Pada tahappertama, data diseleksi, difokuskan, jika perlu ada yangdireduksi karena itu tahap ini sering disebut sebagaireduksi data. Kemudian data diorganisaskan sesuai denganhipotesis atau pertanyaan penelitian yang ingin dicarijawabannya. Tahap kedua, data yang sudah terorganisasiini dideskripsikan sehingga bermakna, baik dalam bentuknarasi, grafik, maupun tabel. Akhirnya, berdasarkanpaparan atau deskripsi yang telah dibuat ditarikkesimpulan dalam bentuk pernyataan atau formula singkat.

e.Refleksi Saat refleksi, guru mencoba merenungkan mengapa satukejadian berlangsung dan mengapa hal seperti itu terjadi.Ia juga mencoba merenungkan mengapa satu usaha perbaikanberhasil dan mengapa yang lain gagal. Melalui refleksi,guru akan dapat menetapkan apa yang telah dicapai, serta

165

Perencanaan

Pelaksanaan

Pengamatan

Refleksi

Berhasil

Gagal

Simpulan

apa yang belum dicapai, serta apa yang perlu diperbaikilagi dalam pembelajaran berikutnya.

f.Perencanaan Tindak LanjutSebagaimana yang telah tersirat dalam tahap analisis datadan refleksi, hasil atau kesimpulan yang didapat padaanalisis data, setelah melakukan refleksi digunakan untukmembuat rencana tindak lanjut. Jika ternyata tindakanperbaikan belum berhasil menjawab masalah yang menjadikerisauan guru, maka hasil analisis data dan refleksidigunakan untuk merencanakan kembali tindakan perbaikan,bahkan bila perlu dibuat rencana baru. Siklus PTKberakhir, jika perbaikan sudah berhasil dilakukan.Jadi,suatu siklus dalam PTK sebenarnya tidak dapat ditentukanlebih dahulu berapa banyaknya.

(Kemmis dan Mc. Taggart dikutip Wardani dkk, 2004, p.4.9)

166

Gambar 2. Aspek Penelitian Tindakan Kelas (diadaptasi dari Kemmis &

5. Cara Membuat ProposalProposal adalah suatu perencanaan yang sistematis untuk

melaksanakan penelitian termasuk PTK. Di dalam proposalterdapat komponen dan langkah yang harus dilakukan dalammelaksanakan PTK. Selain itu, proposal juga memilikikegunaan sebagai usulan untuk pengajuan dana kepadainstansi atau sumber yang dapat mendanai penelitian.Proposal terdiri dari dua bagian, bagian pertama merupakanidentitas proposal, sedangkan bagian kedua merupakanperencanaan penelitian yang berisi tentang desainpenelitian, dan langkah-langkah pelaksanaan. Pembahasanproposal akan dibagi menjadi 3 langkah, yaitu mengenaiformat proposal, cara membuat proposal, dan cara menilaiproposal (Tim Pelatih Proyek PGSM, 1999).a. Format Proposal

Pada umumnya format proposal penelitian, baik penelitianformal maupun PTK sudah baku. Salah satu format proposalyang ada saat ini adalah yang dikembangkan oleh TimPelatih Proyek PGSM sebagai berikut.Halaman Judul (kulit luar)Berisi judul PTK, nama peneliti dan lembaga, serta tahunproposal itu dibuat.Halaman PengesahanBerisi identitas peneliti dan penelitian yang akandilakukan, yang ditandatangani oleh ketua peneliti danketua/kepala lembaga yang mengesahkan. Di perguruantinggi yang mengesahkan proposal penelitian adalah KetuaLembaga Penelitian dan Dekan.Kerangka Proposal1. Judul Penelitian2. Bidang Ilmu3. Kategori Penelitian4. Data Peneliti:

Nama lengkap dan gelar Golongan/pangkat/NIP Jabatan fungsional Jurusan Institusi

167

5. Susunan Tim Peneliti Jumlah Anggota

6. Lokasi Penelitian 7. Biaya Penelitian8. Sumber Dana

b. Perencanaan PTKBerdasarkanformat proposal tersebut di atas, tugaspeneliti selanjutnya adalah mengembangkan rancangan(desain) PTK. Rancangan tersebut adalah:1) Judul

Judul PTK dinyatakan dengan jelas dan mencerminkantujuan, yaitu mengandung maksud, kegiatan atautindakan, dan penyelesaian masalah.

2) Latar Belakang Berisi informasi tentang pentingnya penelitiandilakukan, mengapa Anda tertarik dengan masalah ini?Apakah masalah tersebut merupakan masalah riil yangAnda hadapi sehari-hari? Apakah ada manfaatnyaapabila diteliti dengan PTK? Untuk ini perludidukung oleh kajian literatur atau hasil-hasilpenelitian terdahulu yang pernah dilakukan baik olehAnda sendiri maupun orang lain.

3) PermasalahanMasalah dalam PTK harus diangkat dari pengalamansehari-hari. Anda perlu mengkaji masalah tersebut,melakukan analisis, dan jika perlu menanyakan kepadapara siswa Anda tentang masalah tersebut.Setelah Andayakin dengan masalah tersebut, rumuskan ke dalambentuk kalimat yang jelas. Biasanya rumusan masalahdibuat dalam bentuk kalimat Tanya.

4) Cara Penyelesaian MasalahPenyelesaian masalah dilakukan setelah Anda melakukananalisis dan pengkajian terhadap masalah yang akanditeliti, sehingga ditemukan cara pemecahannya. Untukmenemukan cara pemecahan terhadap suatu masalah, Andadapat melakukannya dengan mengacu pada pengalaman

168

Anda selama ini, pengalaman teman Anda, mencari dalambuku literatur dan hasil penelitian, atau denganberkonsultasi dan berdiskusi dengan teman sejawatatau para pakar. Cara penyelesaian masalah yang Andatentukan atau pilih harus benar-benar “applicable”,yaitu benar-benar dapat dan mungkin Anda laksanakandalam proses pembelajaran.

5) Tujuan dan manfaat PTKBerdasarkan masalah serta cara penyelesaiannya, Andadapat merumuskan tujuan PTK. Rumuskan tujuan inisecara jelas dan terarah, sesuai dengan latarbelakang masalah dan mengacu pada masalah dan carapenyelesaian masalah. Sebutkan pula manfaat dari PTKini, yaitu nilai tambah atau dampak langsung ataupengiring terhadap kemampuan siswa Anda.

6) Kerangka Teoritis dan HipotesisDalam bagian ini, Anda diminta untuk memperdalam ataumemperluas pengetahuan teoritis Anda berkaitan denganmasalah penelitian yang akan diteliti. Hal ini dapatdilakukan dengan mempelajari buku-buku dan hasilpenelitian yang berkaitan dengan masalah tersebut.Kajian teoritis ini sangat berguna untuk memperkayaAnda dengan variabel yang berkaitan dengan masalahtersebut. Selain itu, Anda juga akan memperolehmasukan yang dapat membantu Anda dalam melaksanakanPTK, terutama dalam merumuskan hipotesis.

7) Rencana PenelitianMencakup penataan penelitian, faktor-faktor yangdiselidiki, rencana kegiatan (persiapan,implementasi, observasi dan interpretasi, analisis,dan refleksi), data dan cara pengumpulan data, danteknik analisis data penelitian.

8) Jadwal PenelitianJadwal penelitian berisi bentuk aktivitas terkait dengan penelitian dan rancangan waktu kapan dilaksanakan dan dalam jangka berapa lama. Untuk membuat jadwal penelitian Anda harus menginventarisasi jenis-jenis kegiatan yang akan

169

dilakukan dimulai dari awal perencanaan, penyusunan proposal sampai dengan selesainya penulisan laporan.Jadwal PTK umumnya ndisusun dalam bentuk bar chart.

9) Rencana Anggaran Cantumkan anggaran yang akan digunakan dalam PTKAnda, terutama jika PTK ini dibiayai oleh sumber danatertentu. Rencana biaya meliputi kegiatan sebagaiberikut: persiapan, pelaksanaan, dan penyusunanlaporan. Pada tiap-tiap tahapan diuraikan jenis-jenis pengeluaran yang dilakukan serta berapa banyakalokasi dana yang disediakan untuk tiap-tiapkegiatan.

D. LatihanSetelah mengkaji dengan cermat semua uraian untukmemantapkan pemahaman Anda, kerjakan latihan berikut.

1. Langkah-langkah PTK merupakan satu siklus yangberulang sampai tujuan perbaikan yang dirancang dapatterwujud. Coba gambarkan siklus tersebut dengan cara Andasendiri dan jelaskan kapan siklus tersebut dapat berakhir.

2. Tahap observasi dan interpretasi merupakan satutahap yang dilaksanakan bersamaan dengan pelaksanaantindakan. Coba diskusikan dengan teman Anda mengapa keduatahap tersebut harus dilakukan bersamaan dan mengapaobservasi harus disertai dengan interpretasi.

3. Agar observasi dapat dimanfaat secara efektif,berbagai prinsip dan aturan harus diikuti. Pilih tigaaturan yang menurut Anda paling penting dan jelaskanmengapa aturan tersebut harus diikuti.

4. Analisis data akan membantu guru melakukanrefleksi. Beri alasan yang mendukung pendapat tersebutdisertai sebuah contoh.

5. Apa yang dikerjakan guru berdasarkan hasil analisisdata dan refleksi? Jelaskan jawaban Anda dengan contoh.

Tugas: Susunlah sebuah proposal PTK untuk menyelesaikanmasalah yang Anda hadapi di sekolah Anda masing-masing.

170

Gunakan format proposal PTK seperti yang sudah dijelaskandi dalam modul ini.

BAB IIIPENULISAN KARYA ILMIAH

A. Tujuan

1. Peserta dapat menjelaskan sistematika sebuah laporanPTK.

2. Peserta dapat membedakan karya ilmiah penelitian dannonpenelitian.

3. Diberikan informasi tentang hasil penelitian/kasuspembelajaran, peserta dapat merumuskan bagian-bagiantertentu dari sebuah artikel.

B. Strategi Kegiatan

1. Ceramah singkat tentang penulisan karya ilmiah disertaipenyajian contoh-contoh karya tulis ilmiah.

2. Diskusi untuk menemukan perbedaan contoh antara artikelpenelitian dan nonpenelitian

3. Tugas mandiri

C. Materi Di dalam modul ini, karya tulis ilmiah yang akan

dibahas terdiri dari dua macam, yaitu laporan hasilpenelitian khususnya laporan penelitian tindakan kelas danartikel ilmiah yang ditulis berdasarkan hasil penelitiandan nonpenelitian.1. Laporan Penelitian Tindakan Kelas.

Laporan PTK merupakan pernyataan formal tentang hasilpenelitian, atau hal apa saja yang memerlukan informasi

171

yang pasti, yang dibuat oleh seseorang atau badan yangdiperintahkan atau diharuskan untuk melakukan hal itu. Adabeberapa jenis laporan misalnya rapor sekolah, laporanhasil praktikum, dan hasil tes laboratorium. Sedangkanlaporan PTK termasuk jenis laporan lebih tinggipenyajiannya. Tujuan menulis laporan secara sederhanaadalah untuk mencatat, memberitahukan, dan merekomendasikanhasil penelitian. Dalam penelitian, laporan merupakanlaporan hasil penelitian yang berupa temuan baru dalambentuk teori, konsep, metode, dan prosedur, ataupermasalahan yang perlu dicarikan cara pemecahannya. Namununtuk mengimplementasikannya memerlukan waktu yang cukuppanjang. Hasil penelitian formal dipublikasikan melaluiseminar, pengkajian ulang, analisis kebijakan,pendiseminasian dan sebagainya, yang memerlukan waktu cukuplama, sehingga pada saat dilakukan implementasi, temuantersebut sudah kedaluwarsa dan tidak sesuai lagi.

Laporan PTK perlu dibuat oleh para peneliti untukbeberapa kepentingan antara lain sebagai berikut.a) Sebagai dokumen penelitian, dan dapat dimanfaatkan oleh

guru atau dosen untuk diajukan sebagai bahan kenaikanpangkat/pengembangan karir.

b) Sebagai sumber bagi peneliti lain atau peneliti yang samadalam memperoleh inspirasi untuk melakukan penelitianlainnya.

c) Sebagai bahan agar orang atau peneliti lain dapatmemberikan kritik dan saran terhadap penelitian yangdilakukan.

d) Sebagai acuan dan perbandingan bagi peneliti untukmengambil tindakan dalam menangani masalah yang serupaatau sama.Sistematika laporan merupakan bagian yang sangat mendasar

dalamsebuah laporan, karena akan merupakan kerangkaberpikir yang dapat memberikan arah penulisan,sehinggamemudahkan anda dalam menulis laporan. Sistematikaatau struktur ini harus sudah anda persiapkan sebelumpenelitian dilakukan, yaitu pada saat anda menulisproposal. Setelah PTK selesai dilakukan, anda mulai melihat

172

kembali struktur tersebut untuk dilakukan perbaikan danpenyempurnaan sesuai dengan pengalaman anda dalam melakukanPTK, serta data informasi yang sudah dikumpulkan dandianalisis. Pada dasarnya, laporan PTK hampir sama dengan laporanjenis penelitian lainnya. Meskipun begitu, setiap institusibisa saja menetapkan format tersendiri yang bisa berbedadengan format dari institusi lain. Format yang ditetapkanoleh Lembaga Penelitian Unesa, misalnya, bisa berbeda dariformat yang digunakan oleh Ditjendikti atau UniversitasTerbuka. Apabila PTK yang anda lakukan memperoleh pendanaandari institusi tertentu, maka sistematika laporan jugaperlu disesuaikan dengan format yang telah ditentukan olehpihak pemberi dana penelitian. Namun bila dibandingkan satusama lain, sebenarnya setiap format menyepakati beberapakomponen yang dianggap perlu dicantumkan dan dijelaskan.Sistematika laporan PTK di bawah ini merupakan modifikasidari berbagai sumber:

Halaman JudulJudul laporan PTK yang baik mencerminkan ketaatan padarambu-rambu seperti: gambaran upaya yang dilakukan untukperbaikan pembelajaran, tindakan yang diambil untukmerealisasikan upaya perbaikan pembelajaran, dan settingpenelitian. Judul sebaiknya tidak lebih dari 15 kata.

Lembar PengesahanGunakan model lembar pengesahan yang ditetapkan oleh

institusi terkait.Kata PengantarAbstrakAbstrak sebaiknya ditulis tidak lebih dari satu halaman.Komponen ini merupakan intisari penelitian, yang memuatpermasalahan, tujuan, prosedur pelaksanaanpenelitian/tindakan, hasil dan pembahasan, serta simpulandan saran.

Daftar IsiBab I Pendahuluan

173

Bab ini memuat unsur latar belakang masalah, data awaltentang permasalahan pentingnya masalahdiselesaikan,identifikasi masalah, analisis dan rumusan masalah,tujuan dan manfaat penelitian,serta definisi istilah biladianggap perlu. Urutan penyajian bisa disusun sebagaiberikut:A. Latar Belakang Masalah (data awal dalam

mengidentifikasi masalah, analisis masalah, danpentingnya masalah untuk diselesaikan)

B. Rumusan MasalahC. Tujuan PenelitianD. Manfaat PenelitianE. Definisi Operasional (bila perlu)

Bab II Kajian PustakaKajianPustaka menguraikan teori terkait dan temuanpenelitian yang relevan yang memberi arah kepelaksanaanPTK dan usaha peneliti membangun argumenteoritik bahwa dengan tindakan tertentudimungkinkandapat meningkatkan mutu proses dan hasil pendidikan danpembelajaran, bukanuntuk membuktikan teori. Bab inidiakhiri dengan pertanyaan penelitian dan atauhipotesis. Urutan penyajian yang bisa digunakan adalahsebagai berikutA. Kajian TeoritisB. Penelitian-penelitian yang relevan (bila ada)C. Kajian Hasil Diskusi (dengan teman sejawat, pakarpendidikan, peneliti)

D. Hasil Refleksi Pengalaman Sendiri sebagai GuruE. Perumusan Hipotesis Tindakan

Bab III PelaksanaanTindakan dan Observasi Bab ini berisi unsur-unsur seperti deskripsi lokasi,waktu, mata pelajaran, karakteristik siswa di sekolahsebagaisubjek penelitian. Selain itu, bab ini jugamenyajikan gambaran tiap siklus: rancangan, pelaksanaan,cara pemantauan beserta jenisinstrumen, usaha validasi

174

hipotesis dan cara refleksi. Tindakan yang dilakukanbersifat rasionaldan feasible serta collaborative.Urutan penyajian bisa disusun sebagai berikut:A. Subjek Penelitian (Lokasi, waktu, mata pelajaran,kelas, dan karakteristik siswa)

B. Deskripsi per Siklus (rencana, pelaksanaan,pengamatan/pengumpulan data/instrument, refleksi)

Bab IV Hasil Penelitian dan PembahasanBab IV menyajikan uraian tiap-tiap siklus dengan datalengkap, mulai dari perencanaan,pelaksanaan pengamatandan refleksi yang berisi penjelasan tentang aspekkeberhasilan dankelemahan yang terjadi. Perlu ditambahkanhal yang mendasar yaitu hasil perubahan (kemajuan)padadiri siswa, lingkungan, guru sendiri, motivasi danaktivitas belajar, situasi kelas, hasil belajar.Kemukakangrafik dan tabel secara optimal, hasil analisis data yangmenunjukkan perubahan yangterjadi disertai pembahasansecara sistematik dan jelas.A. Deskripsi per siklus (data tentang rencana,

pengamatan, refleksi), keberhasilan dan kegagalan,lengkap dengan data)

B. Pembahasan dari tiap siklus

Bab V Simpulan dan SaranA. SimpulanB. Saran

Daftar PustakaLampiran

2. Artikel IlmiahKegiatan menyusun karya ilmiah, baik berupa laporan hasilpenelitian maupun makalah nonpenelitian, merupakan kegiatanyang erat kaitannya dengan aktivitas ilmiah.

Beberapa kualifikasi yang diperlukan untuk dapatmenulis karya ilmiah dengan baik antara lain adalah:

1. Pengetahuan dasar tentang penulisan karya ilmiah, baik yangberkenaan dengan teknik penulisan maupun yang berkenaandengan notasi ilmiah. Di samping itu, keterampilan

175

menggunakan bahasa tulis dengan baik dan benar sesuaidengan kaidah-kaidah yang berlaku

2. Memiliki wawasan yang luas mengenai bidang kajian keilmuan3. Pengetahuan dasar mengenai metode penelitian.

Artikel ilmiah adalah karya tulis yang dirancang untukdimuat dalam jurnal atau buku kumpulan artikel yang ditulisdengan tata cara ilmiah dengan mengikuti pedoman ataukonvensi yang telah disepakati atau ditetapkan. Artikelilmiah bisa diangkat dari hasil penelitian lapang, hasilpemikiran dan kajian pustaka, atau hasil pengembanganproyek. Dari segi sistematika penulisan dan isi suatuartikel dapat dikelompokkan menjadi dua macam, yaituartikel hasil penelitian dan artikel nonpenelitian. Secaraumum, isi artikel hasil penelitian meliputi: judul artikel,nama penulis, abstrak dan kata kunci, pendahuluan, metode,hasil dan pembahasan, kesimpulan dan saran, serta daftarrujukan. Sedangkan artikel nonpenelitian berisi judul, namapenulis, abstrak dan kata kunci, pendahuluan, bagian inti,penutup, dan daftar rujukan.Isi artikel penelitian diuraikan sebagai berikut:1. Judul

Judul artikel berfungsi sebagai label yang menginformasikaninti isi yang terkandung dalam artikel secara ringkas.Pemilihan kata sebaiknya dilakukan dengan cermat agar selainaspek ketepatan, daya tarik judul bagi pembaca jugadipertimbangkan. Judul artikel sebaiknya tidak lebih dari 15kata.2. Nama Penulis

Nama penulis artikel ditulis tanpa gelar, baik gelarakademik maupun gelar lainnya. Nama lembaga tempat penulisbekerja biasanya ditulis di bawah nama penulis, namun bolehjuga dituliskan sebagai catatan kaki di halaman pertama.Apabila penulis lebih dari dua orang, maka nama penulisutama saja yang dicantumkan di bawah judul, sedangkan namapenulis lainnya dituliskan dalam catatan kaki.3. Abstrak dan Kata Kunci

Abstrak dan kata kunci (keywords) berisi pernyataan yangmencerminkan ide-ide atau isu-isu penting di dalam artikel.

176

Untuk artikel hasil penelitian, prosedur penelitian (untukpenelitian kualitatif termasuk deskripsi tentang subjek yangditeliti), dan ringkasan hasil penelitian, tekanan diberikanpada hasil penelitian. Sedangkan untuk artikelnonpenelitian, abstrak berisi ringkasan isi artikel yangdituangkan secara padat, bukan komentar atau pengantar daripenyunting. Panjang abstrak 50-75 kata, dan ditulis dalamsatu paragraf. Kata kunci adalah kata pokok yang menggambarkan daerahmasalah yang dibahas dalam artikel atau istilah-istilah yangmerupakan dasar pemikiran gagasan dalam karangan asli berupakata tunggal atau gabungan kata. Jumlah kata kunci antara 3-5 kata. Perlu diingat bahwa kata kunci tidak diambil darikata-kata yang sudah ada di dalam judul artikel. Kata kuncisangat bermanfaat bagi pihak lain yang menggunakan mesinpenelusuran pustaka melalui jaringan internet untukmenemukan karya seseorang yang sudah dipublikasikan secaraonline.4. Pendahuluan

Pendahuluan tidak diberi judul, ditulis langsung setelahabstrak dan kata kunci. Bagian ini menyajikan kajian pustakayang berisi paling sedikit tiga gagasan: (1) latar belakangmasalah atau rasional penelitian, (2) masalah dan wawasanrencana pemecahan masalah, (3) rumusan tujuan penelitian(dan harapan tentang manfaat hasil penelitian).Sebagai kajian pustaka, bagian ini harus disertai rujukanyang dapat dijamin otoritas keilmuan penulisnya. Kajianpustaka disajikan secara ringkas, padat dan mengarah tepatpada masalah yang diteliti. Aspek yang dibahas dapatmencakup landasan teoretis, segi historis, atau segi lainnyayang dianggap penting. Latar belakang atau rasionalhendaknya dirumuskan sedemikian rupa, sehingga mengarahkanpembaca ke rumusan penelitian yang dilengkapi dengan rencanapemecahan masalah dan akhirnya ke rumusan tujuan. Apabila anda menulis artikel nonpenelitian, maka bagianpendahuluan berisi uraian yang mengantarkan pembaca padatopik utama yang akan dibahas. Bagian ini menguraikan hal-hal yang mampu menarik pembaca sehingga mereka tertarik

177

untuk mengikuti bagian selanjutnya. Selain itu, bagian inijuga diakhiri dengan rumusan singkat tentang hal-hal yangakan dibahas.5. Bagian Inti

Bagian ini berisi 3 (tiga) hal pokok, yaitu metode, hasil,dan pembahasan. Pada bagian metode disajikan bagaimanapenelitian dilaksanakan. Uraian disajikan dalam beberapaparagraf tanpa atau dengan subbagian. Yang disajikan padabagian ini hanyalah hal yang pokok saja. Isi yang disajikanberupa siapa sumber datanya (subjek atau populasi dansampel), bagaimana data dikumpulkan (instrumen dan rancanganpenelitian), dan bagaimana data dianalisis (teknik analisisdata). Apabila di dalam pelaksanaan penelitian ada alat danbahan yang digunakan, maka spesifikasinya perlu disebutkan.Untuk penelitian kualitatif, uraian mengenai kehadiranpeneliti, subjek penelitian dan informan, beserta caramemperoleh data penelitian, lokasi dan lama penelitian,serta uraian tentang pengecekan keabsahan hasil penelitian(triangulasi) juga perlu dicantumkan.Bagian hasil adalah bagian utama artikel ilmiah. Bagian inimenyajikan hasil analisis data. Yang dilaporkan dalam bagianini adalah hasil analisis saja, sedangkan proses analisisdata misalnya perhitungan statistik, tidak perlu disajikan.Proses pengujian hipotesis, ternasuk pembandingan antarakoefisien hasil perhitungan statistik dengan koefisientabel, tidak perlu disajikan. Yang dilaporkan hanyalah hasilanalisis dan hasil pengujian data. Hasil analisis dapatdisajikan dalam bentuk grafik atau tabel untuk memperjelaspenyajian hasil secara verbal, yang kemudian dibahas. Bagian terpenting dari artikel hasil penelitian adalahpembahasan. Dalam pembahasan disajikan: (1) jawaban masalahpenelitian atau bagaimana tujuan penelitian dicapai, (2)penafsiran temuan penelitian, (3) pengintegrasian temuanpenelitian ke dalam kumpulan penelitian yang telah mapan,dan (4) menyusun teori baru atau memodifikasi teori yangtelah ada sebelumnya. Jawaban atas masalah penelitianhendaknya disajikan secara eksplisit. Penafsiran terhadaphasil penelitian dilakukan dengan menggunakan logika dan

178

teori-teori yang ada. Pengintegrasian temuan penelitian kedalam kumpulan yang ada dilakukan dengan membandingkantemuan itu dengan temuan penelitian yang telah ada ataudengan teori yang ada, atau dengan kenyataan yang ada dilapangan. Pembandingan harus disertai rujukan. Jikapenelitian ini menelaah teori (penelitian dasar), teori yanglama dapat dikonfirmasi atau ditolak sebagian atauseluruhnya. Penolakan sebagian dari teori harus disertaidengan modifikasi teori, dan penolakan terhadap seluruhteori harus disertai rumusan teori yang baru. Untuk penelitian kualitatif, bagian ini dapat pula memuatide-ide peneliti, keterkaitan antara kategori-kategori dandimensi-dimensi serta posisi temuan atau penelitian terhadaptemuan dan teori sebelumnya.Untuk artikel nonpenelitian, bagian inti ini dapat sangatbervariasi bergantung pada topik yang dibahas. Yang perludiperhatikan dalam bagian ini adalah pengorganisasian isiyang dapat berupa fakta, konsep, prosedur, atau prinsip. Isiyang berbeda memerlukan penataan dengan urutan yang berbedapula.6. Penutup

Istilah penutup digunakan sebagai judul bagian akhir darisebuah artikel nonpenelitian jika isinya berupa catatanakhir atau yang sejenisnya. Namun apabila bagian akhirberisi kesimpulan hasil pembahasan sebelumnya, maka istilahyang dipakai adalah kesimpulan. Pada bagian akhir ini dapatjuga ditambahkan saran atau rekomendasi. Untuk artikel hasil penelitian, bagian penutup berisikesimpulan dan saran yang memaparkan ringkasan dari uraianyang disajikan pada bagian hasil dan pembahasan. Kesimpulandiberikan dalam bentuk uraian verbal, bukan numerikal. Sarandisusun berdasarkan kesimpulan yang telah dibuat. Sarandapat mengacu pada tindakan praktis, atau pengembanganteoretis, atau penelitian lanjutan.7. Daftar Rujukan/Pustaka

Daftar rujukan berisi daftar dokumen yang dirujuk dalampenyusunan artikel. Semua bahan pustaka yang dirujuk yangdisebutkan dalam batang tubuh artikel harus disajikan dalam

179

daftar rujukan dengan urutan alfabetis. Gaya selingkungdalam menyusun daftar pustaka bisa bervariasi, bergantungpada disiplin ilmu yang menjadi payung artikel ilmiah andaatau jurnal yang akan memuat artikel anda. Bidang Pendidikanatau Psikologi sering menggunakan format APA (AmericanPsychological Association), sedangkan disiplin ilmu Sejarahmenggunakan Turabian Style atau Chicago Manual, dan bidang Bahasadan Sastra menggunakan MLA (Modern Language Association). Apapungaya yang anda gunakan, pastikan bahwa gaya penulisan andakonsisten dan sesuai dengan format yang ditetapkan olehjurnal/media yang akan menampung tulisan anda. Untuk itu,anda perlu mencermati lebih dahulu format seperti apa yangharus anda ikuti sebelum mulai menulis/menyunting artikelilmiah anda. Secara umum, yang dicantumkan dalam rujukan(berupa buku) adalah: nama pengarang, tahun penerbitan,judul, kota tempat penerbitan, dan nama penerbitnya.

B.Contoh PTK

CONTOH PROPOSAL PTK

PENERAPAN PEMBELAJARAN TEMATIK DENGAN METODE DISCOVERYUNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES DAN PENGUASAAN

KONSEP IPA SISWA KELAS VII SMPN DESAKOTA

Oleh: Rayi Purwindasari, Wahono Widodo, dan Rinie Pratiwie

(Guru IPA SMPN Desakota)

A. Latar Belakang

180

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan mata pelajaranyang berkaitan dengan cara mencari tahu tentang alam secarasistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulanpengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atauprinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu prosespenemuan. Dengan mempelajariIlmu Pengetahuan Alam(IPA),siswa memiliki kemampuan mengembangkan pengetahuandan pemahaman konsep-konsep Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)yang bermanfaat dan dapat diterapkan dalam kehidupansehari-hari dan mengembangkan keterampilan proses untukmenyelidiki alam sekitar, memecahkan masalah dan membuatkeputusan serta mengembangkan rasa ingin tahu, sikappositif dan kesadaran tentang adanya hubungan yang salingmempengaruhi antara ilmu pengetahuan alam (IPA),lingkungan dan masyarakat (Permen Diknas nomor 22 tahun2006). Berdasarkan tujuan tersebut, tampak bahwaketerampilan proses IPA dan pengembangan pengetahuan IPAmenjadi tujuan pembelajaran IPA SMP pada setiap kelas.

Sebagai guru IPA, peneliti merasakan ada masalahpada proses dan hasil belajar IPA kelas VII SMPN Desakotabila dikaitkan dengan tujuan pengembangan pengetahuan danketerampilan proses IPA. Hasil pembelajaran pada materipokok “Kerja Ilmiah” memperlihatkan bahwa pencapaianpenguasaan konsepIlmu Pengetahuan Alam (IPA) kelas VII SMPNDesakota masih rendah. Dari keseluruhan 38 siswa, hanya 17siswa yang mendapat hasil di atas rata-rata StandartKetuntasan Minimum (SKM) yang sebesar 70. Selain itu,berdasarkan penilaian terhadap hasil kerja siswa, ternyatapenguasaan keterampilan proses siswa masih rendah. Siswamasih kesulitan memahami dan menerapkan semua aspekketerampilan proses.

Sebagai guru IPA, peneliti telah berupaya melakukanpembelajaran IPA dengan menjelaskan langkah-langkah metodeilmiah, mengilustrasikan penerapan metode ilmiah itu dalamkegiatan pengamatan dan percobaan, serta memberikankesempatan kepada siswa untuk bertanya jika mereka belumpaham. Pada saat dijelaskan, tampaknya mereka memahami,yang ditunjukkan dengan mengangguk-anggukkan kepala, dan

181

menjawab pertanyaan dengan serentak. Akan tetapi, merekatidak ada yang bertanya saat diberi kesempatan untukbertanya. Ketika mereka diberi kesempatan menerapkan apayang sudah dijelaskan guru, ternyata hasil pekerjaan merekamenunjukkan bahwa mereka belum menguasai seluruh aspekketerampilan proses. Pada saat siswa ditanya, mengapahasilnya seperti itu, kecenderungan jawaban siswa adalah,“Gurunya sudah enak dalam menjelaskan, tetapi memang sayayang tidak bisa IPA. Itu semua salah saya”. Jika hal inidibiarkan terus, maka sikap negatif siswa terhadap IPA akansemakin berlanjut dan dapat terbawa hingga dewasa.

Berdasarkan kenyataan tersebut, tim penelitiberupaya menemukan cara agar penguasaan konsep IPA danketerampilan proses siswa sesuai harapan. Salah satualternatif pemecahan masalah tersebut adalah denganmemberikan kesempatan siswa untuk berinteraksi secaralangsung dengan benda nyata dalam rangka menemukan konsepIPA. Hal ini dilandasi oleh asumsi bahwa siswa kelas VIISMP masih dalam fase peralihan dari tahap operasionalkonkrit menuju opeasional formal, sehingga harus bekerjadengan benda-benda konkrit dulu sebelum mereka dapatmenangkap dan memahami hal-hal yang bersifat abstrak.Keterampilan proses akan dikuasai tanpa perlu dijelaskanpanjang lebar, tapi karena dilakukan di bawah bimbinganguru. Selain itu, konsep-konsep yang perlu dikuasai siswaperlu disajikan dalam situasi yang terkait langsung dengankehidupan. Padahal, dalam kehidupan tidak ada yang namanyabiologi, atau fisika, atau kimia, namun yang ada adalahbenda-benda dan segala interaksinya. Maka, penelitimemutuskan bahwa pembelajaran IPA juga harus dilakukandengan mengintegrasikan konsep-konsep IPA ke dalam suatutema yang dikenal siswa. Tema dibahas dan diselidiki agarsiswa menguasai konsep-konsep yang berkaitan dengan temasekaligus menguasai keterampilan proses IPA. PembelajaranIPA dengan cara ini oleh peneliti selanjutnya diberiistilah pembelajaran tematik dengan metode discovery.

Pembelajaran tematik merupakan salah satu caramengimplementasikan IPA Terpadu. IPA Terpadu merupakan

182

pemaduan antar konsep IPA di pembelajaran, denganmemanfaatkan situasi dunia nyata siswa, serta mendorongsiswa membuat hubungan antar cabang IPA dan antarapengetahuan yang dimilikinya dengan penerapannya dalamkehidupan mereka sehari-hari. Pembelajaran IPA Terpaduadalah pembelajaran yang terjadi dalam hubungan yang eratdengan pengalaman sesungguhnya. Pembelajaran IPA Terpadumerupakan pembelajaran bermakna yang memungkinkan siswamenerapkan konsep-konsep sains dan berpikir tingkat tinggi(Mulyani dkk., 2010). Selain itu pembelajaran IPA Terpadumendorong siswa untuk tanggap dalam linkungan danbudayannya.

Di dalam pembelajaran tematik, suatu tema ditentukanuntuk membingkai isi kurikulum, pembelajaran memanfaatkantema ini untuk memunculkan konsep, topik, dan ide (Fogarty,1991). Model pembelajaran terpadu dengan pendekatan tematiktersebut cukup memberi peluang pelibatan berbagaipengalaman siswa, karena tema-tema yang diangkat dipilihdari hal-hal yang dikemukakan siswa, yang mungkin bertolakdari pengalaman sebelumnya, serta berdasarkan kebutuhanyang dirasakan siswa (felt need). Menurut Kovalik dan McGeehan(1999), tema yang dipilih menyediakan struktur jalanpijakan ke konsep-konsep yang penting yang membantu siswamelihat pola dan membuat hubungan-hubungan di antara fakta-fakta dan ide-ide yang berbeda (Kovalik, 2000). Sementaraitu, hasil penelitian yang dilakukan Suryanti, dkk (2007),penerapan model pembelajaran tematik mampu meningkatkanhasil belajar siswa.

Metode discoverymemfasilitasiproses mentalsiswa untukmengasimilasi suatu konsep atau suatu prinsip. Prosesmental tersebut misalnya mengamati, menggolong-golongkan,membuat dugaan, menjelaskan, mengukur, mengumpulkan datadan membuat kesimpulan. Dalam pembelajaran menggunakanmetode discovery,siswa diberi kesempatan untuk menemukansendiri atau mengalami proses mental itu sendiri, denganguru membimbing dan memberikan instruksi. Kegiatanpembelajaran metode discovery dapat dilakukan secaraindiidual, kelompok atau klasikal serta dapat dengantanya

183

jawab, diskusi atau kegiatan di dalam maupun di luar kelas(Roestiyah, 2001). Dalam hal ini, metode discovery merupakansuatu rangkaian kegiatan pembelajaran yang melibatkansecara maksimal seluruh kemampuan siswa untuk mencari danmenyelidiki secara sistematis, kritis dan logis sehinggamereka dapat menemukan sendiri pengetahuan, sikap danketerampilan sebagai wujud adanya perubahan perilaku(Hanafiah dan Suhana, 2010).

B. Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang, maka dapat dirumuskan masalahsebagai berikut:1.Bagaimana proses pembelajaran IPA tematik dengan metode

discovery di Kelas VII SMPN Desakota?2.Apakah pembelajaran IPA tematik dengan metode discovery

dapat meningkatkan keterampilan proses dalam pembelajaran IPA siswa Kelas VII SMPN Desakota?

3.Apakah pembelajaran IPA tematik dengan metode discovery dapat meningkatkan penguasaan konsep dalam pembelajaran IPA siswa Kelas VII SMPN Desakota?

C. Tujuan PenelitianTujuan penelitian ini adalah:1.Untuk mendeskripsikan proses pembelajaran IPA tematik

dengan metode discovery pada Kelas VII SMPN Desakota.2. Untuk mengetahui penguasaan keterampilan proses siswa

Kelas VII SMPN Desakota setelah pembelajaran IPA tematikdengan metode discovery.

3.Untuk mengetahui penguasaan konsep siswa Kelas VII SMPNDesakota setelah pembelajaran IPA tematik dengan metodediscovery.

D. ManfaatPenelitianHasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat untuk menunjang dan meningkatkan proses dan hasil pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA), baik untuk siswa,guru maupun sekolah.

184

E. Definisi OperasionalUntuk mencegah kesalahpahaman istilah dalam penelitian tindakan kelas ini, peneliti mendefinisikan beberapa istilah secara operasional, sebagai berikut :1.Pembelajaran IPA tematik dengan metode discovery, adalah

pembelajaran IPA yang dilakukan dengan cara perumusantema yang mengkaitkan beberapa konsep IPA, kemudiansiswa melakukan penyelidikan seputar tema tersebutdengan langkah-langkah merumuskan masalah untukdipecahkan, menetapkan jawaban sementara, mencariinfomasi, data, atau fakta yang diperlukan untukmenjawab permasalahan, menarik kesimpulan, danmengaplikasikan kesimpulan dengan bimbingan guru.

2.Penguasaan keterampilan proses IPA, adalah penguasaansiswa terhadap sejumlah keterampilan yang diperlukanuntuk mengembangkan dan menguji prinsip, hukum, danteori IPA, yang ditunjukkan oleh skor penilaian kinerjadan tes; dalam penelitian ini keterampilan proses IPAmeliputi keterampilan merumuskan masalah, merumuskanhipotesis, merencanakan percobaan, menafsirkan data, danmenarik kesimpulan.

3.Penguasaan konsep siswa, adalah penguasaan dimensiproses kognitif terhadap konsep-konsep IPA, yangditunjukkan skor tes hasil belajar IPA.

F. Kajian Pustaka1. Keterampilan Proses IPA

Keterampilan proses dapat diartikan sebagai wawasanatau anutan pengembangan keterampilan-keterampilanintelektual, sosial dan fisik yang bersumber darikemampuan- kemampuan mendasar yang prinsipnya telah adadalam diri siswa (DEPDIKBUD, dalam Moedjiono, 1992/ 1993: 14). Untuk memahami suatu konsep, siswa tidakdiberitahu oleh guru, tetapi guru memberi peluang padasiswa untuk memperoleh dan menemukan konsep melaluipengalaman siswa dengan mengembangkan keterampilan dasarmelalui percobaan dan membuat kesimpulan.

185

Keterampilan proses adalah keterampilan yangdiperoleh dari latihan kemampuan mental, fisik dansosial yang mendasar sebagai penggerak kemampuan-kemampuan yang lebih tinggi (Wahyana, 1997 dalamTrianto, 2010:144). Kemampuan mendasar yang telahdikembangkan terlatih lama-kelamaan akan menjadi suatuketerampilan.

Menurut Semiawan, dkk.(1992:17) komponen-komponendalam keterampilan proses terdiri dari:a. Observasi atau pengamatan.

Di dalam observasi atau pengamatan tercakup berbagaikegiatan seperti menghitung, mengukur,mengklasifikasi, maupun mencari hubungan ruang danwaktu.

b. Pembuatan hipotesis.Pembuatan hipotesis yaitu perkiraan yang beralasanuntuk menerangkan suatu kejadian atau pengamatantertentu.

c. Merencanakan penelitian/eksperimen.Merencanakan eksperimen adalah usaha menguji ataumengetes melalui penyelidikan praktis.

d. Mengendalikan variabel.Variabel adalah faktor yang berpengaruh. Pengendalianvariabel adalah suatu aktivitas yang dipandang sulit,namun sebenarnya tidak sesulit seperti yang kitabayangkan. Yang penting adalah bagaiman gurumenggunakan kesempatan yang tersedia untuk melatihanak untuk mengontrol dan memperlakukan variabel.

e. Menginterpretasi atau menafsirkan data.Penyajian data hasil observasi atau pengamatan,perhitungan, pengukuran, eksperimen atau penelitiansederhana.

f. Menyusun kesimpulan sementara (inferensi).Di dalam menyusun kesimpulan sementara ini guru dapatmelatih anak-anak dalam menyusun suatu kesimpulansementara dalam proses penelitian sederhana yangdilakukan.

g. Meramalkan (memprediksi).

186

Dengan ditemukannya gejala keteraturan, makadiharapkan siswa dapat meramalkan pola-pola berikutnyayang akan terjadi. Meramalkan sesuatu yang akanterjadi bisa saja dilakukan dengan mengubah cara-carapengamatan. Keterampilan meramalkan merupakanketerampilan yang penting dilakukan oleh peneliti. Halini berkaitan dengan kemungkinan-kemungkinan yang akanterjadi kemudian.

h. Menerapkan(mengaplikasi).Kegiatan yang dapat dilakukan pada tahap penerapankonsep diantaranya adalah menghubungkan konsep yangsatu dengan yang lainnya, mencari konsep-konsep yangberhubungan, membedakan konsep satu dengan konsep yanglainnya, membuat dan menggunakan tabel, membuat danmenggunakan grafik, merancang dan membuat alatsederhana, mengaplikasikan konsep dalam kehidupansehari-hari.

i. Mengkomunikasikan.Keterampilan berkomunikasi sangat penting dimilikioleh setiap orang, termasuk siswa. Hal ini berkaitandengan proses penyampaian informasi atau data-data,baik secara tertulis atau secara lisan. Bentukkomunikasi yang baik adalah yang dapat dipahami dandimengerti oleh penerima informasi. Kegiatan yangtermasuk keterampilan berkomunikasi diantaranyamenyajikan data dan informasi dalam bentuk lisan dantulisan, menyajikan data dan informasi dalam bentukmodel, gambar, grafik, diagram tabel, dan lain-lain.

2. Penguasaan KonsepBloom (dalam Sudjana, 2009: 46) berpendapat bahwa

tujuan pendidikan yang hendak dicapai dapat digolongkanatau dibedakan menjadi tiga ranah, yaitu ranah kognitif,afektif dan psikomotor. Dalam penguasaan konsep atauyang sering disebut juga ranah kognitif ini berkenaandengan hasil belajar intelektual yang terdiri dari enamaspek (Anderson dan Krathwohl, 2001) merevisi ranahkognitif Bloom sebagai dimensi proses kognitif, yaitu :1) mengingat

187

Mengingat/remembering terhadap konsep IPA termasuktingkat kognitif tingkat yang paling rendah. Meskipunbegitu tipe hasil belajar ini menjadi prasyarat bagitipe hasil belajar berikutnya.

2) memahamiKesanggupan memahami pengetahuan (konsep, prinsip,hukum, teori) dalam IPA setingkat lebih tinggidaripada mengingat. Meskipun begitu tidaklah berartibahwa ingatan terhadap pengetahuan tidak perluditanyakan sebab untuk dapat memahami, tetapi perluterlebih dahulu mengetahui atau mengenal.

3) menerapkanmenerapkan adalah penggunaan abstraksi pada situasikonkret atau situasi khusus. Abstraksi bisa berupaide, teori, atau petunjuk teknis.

4) menganalisismenganalisis adalah usaha memilih suatu keutuhanmenjadi unsur-unsur atau bagian-bagian sehingga jelassusunannya.

5) mengevaluasimengevaluasi adalah pemberian keputusan tentang nilaisesuatu yang mungkin dilihat dari segi tujuan, carabekerja, pemecahan, metode, dan materil.

6) KreasiKreasi merupakan penyatuan unsur-unsur atau bagian-bagian ke dalam bentuk menyeluruh.

3. Pembelajaran TematikDewasa ini, para ahli pendidikan mulai memunculkan

kembali ide keterpaduan dalam pembelajaran denganmenciptakan berbagai model dengan panduan rancanganpembelajaran yang tersusun secara rinci dan jelas.Pembelajaran terpadu sangat terkait dengan implementasiparadigma konstruktivistik dalam pengembangan kecerdasanmultipel pada anak didik.

Menurut Forgaty (1991), ada sepuluh modelpengintegrasian kurikulum, mulai dari yang sangatberorientasi pada per-satuan mata pelajaran hinggasangat berorientasi pada keterpaduan mata pelajaran

188

bahkan di antara siswa. Model pengintegrasian di dalammata pelajaran yang terpisah meliputi: (1) modelpenggalan (fragmented), setiap mata pelajaran disampaikansecara terpisah-pisah dengan waktunya sendiri-sendiri;(2) model keterhubungan/terkait (connected), masih berpusatpada masing-masing mata pelajaran, namun materi suatupelajaran tersebut dihubungkan dengan topik ke topik,atau suatu konsep dengan konsep lainnya;(3) modelsarang(nested), dalam model ini guru tetap memberikan materidalam mata pelajarannya, namun sudah mempunyai targetmulti keterampilan sebagai tujuan pembelajaran yangharus dimiliki siswanya.

Selanjutnya adalah model pembelajaran terpadu didalam lintas beberapa mata pelajaran, meliputi: (1)model sequenced, beberapa topik yang diatur ulang sertadiurutkan agar dapat serupa satu sama lain; (2) modelshared, dua mata pelajaran yang sama-sama diajarkan denganmenggunakan konsep-konsep atau keterampilan-keterampilanyang tumpang tindih (overlap); (3) model webbed, seringkalidisebut model terjala atau model tematik. Berangkat daritema yang dibangun bersama-sama antara guru dengansiswa, atas dasar beberapa topik pada beberapa matapelajaran yang berhubungan; (4) model threaded, pendekatanmetakurikuler digunakan untuk mencapai beberapaketerampilan dan tingkatan logika para siswa denganberbagai mata pelajaran; (5) model integrated, guru masing-masing mata pelajaran bekerja sama melihat danmemberikan topik-topik yang berkaitan dan tumpangtindih.

Model pembelajaran terpadu di dalam lintas pesertadidik, meliputi: (1) model immersed, berpusat untukmengakomodasikan kebutuhan para siswa, di mana merekaakan melihat apa yang dipelajarinya dari minat danpengalaman mereka sendiri; (2) model networked, seseorangyang menggunakan model ini akan membuat jaringan kerjadengan orang-orang yang memiliki keahlian untuk membantubagian dari pekerjaannya yang lebih bersifat

189

implementatif. Mereka akan bekerja secara terpadu sesuaidengan topik pekerjaan yang mengikat mereka.

Relevan dengan pendapat Forgaty (1991), Joni (1996)mengemukakan bahwa kemungkinan bentuk-bentukimplementasi pembelajaran terpadu dapat dibayangkansebagai suatu kontinum, suatu rentangan kadarketerpaduan yang dibatasi oleh 2 kutub. Pada kutub yangsatu, bentuk implementasinya adalah pengaitan konseptualintra dan/atau antar bidang studi yang terjadi secaraspontan, dengan program kegiatan belajar-mengajar yangdilaksanakan secara sepenuhnya mengikuti kurikulum yangisinya masih terkotak-kotak berdasarkan bidang studiseperti yang terdapat dalam kurikulum sekolah yangselama ini berlaku. Namun, menurut Joni (1996),pembelajaran terpadu yang kegiatan belajarnyaterorganisasikan secara lebih terstruktur dapatterwujud, apabila kegiatan belajar-mengajar yangdiselenggarakan itu secara lebih eksplisit bertolak daritema-tema.

Dalam kajian ini, model yang digunakan adalah modelterjala (model webbed) atau yang biasa disebut modeltematik, karena menggunakan tema dalam merencanakanpembelajaran. Pembelajaran tematik merupakan suatustrategi pembelajaran yang melibatkan beberapa matapelajaran untuk memberikan pengalaman yang bermaknakepada siswa. Keterpaduan dalam pembelajaran ini dapatdilihat dari aspek proses atau waktu, aspek kurikulum,dan aspek belajar mengajar.

Menurut Forgaty (1991), model tematik berangkat daritema yang dibangun bersama-sama antara guru dengansiswa, atas dasar beberapa topik pada beberapa matapelajaran yang berhubungan. Oleh sebab itu pembelajarantematik memiliki peran penting karena mempunyaikelebihan-kelebihan di antaranya: (1) siswa mudahmemusatkan perhatian pada satu tema atau topik tertentu,(2) siswa dapat mempelajari pengetahuan danmengembangkan berbagai kompetensi mata pelajaran dalamtema yang sama, (3) pemahaman terhadap materi pelajaran

190

lebih mendalam dan berkesan, (4) kompetensi berbahasabisa dikembangkan lebih baik dengan mengaitkan matapelajaran lain dan pengalaman pribadi anak, (5) anaklebih merasakan manfaat dan makna belajar karena materidisajikan dalam konteks tema yang jelas, anak lebihbergairah belajar karena mereka bisa berkomunikasi dalamsituasi yang nyata misalnya bertanya, bercerita, menulissurat dan sebagainya, untuk mengembangkan keterampilanberbahasa, sekaligus untuk mempelajari mata pelajaranlain, dan (7) guru dapat menghemat waktu karena matapelajaran yang disajikan secara terpadu dapatdipersiapkan sekaligus dan diberikan dalam 2 atau 3 kalipertemuan. Waktu selebihnya dapat digunakan untukkegiatan remidial, pemantapan, dan pangayaan.

4. Metode Discoverya. Hakekat Pembelajaran Discovery

Discovery diartikan sebagai metode pembelajaranyang menggunakan pendekatan penemuan. Metode discoverymerupakan suatu rangkaian kegiatan pembelajaran yangmelibatkan secara maksimal seluruh kemampuan siswauntuk mencari dan menyelidiki secara sistematis,kritis dan logis sehingga mereka dapat menemukansendiri pengetahuan, sikap dan keterampilan sebagaiwujud adanya perubahan perilaku.(Hanafiah dan Suhana,2010: 77)

Dalam metode penemuan ini murid diberi kesempatanuntuk menemukan sendiri. Murid akan lebih percaya padadiri sendiri karena mendapat kesempatan mengembangkankemampuan.Suryabrata (2002:193) mengutip pendapat Sund(1975) bahwa discovery adalah proses mental dimana siswamengasimilasi sesuatu konsep atau sesuatu prinsip.Proses mental tersebut misalnya mengamati, menggolong-golongkan, membuat dugaan, menjelaskan, mengukur,membuat kesimpulan, dan sebagainya.

PembelajaranIlmu Pengetahuan Alam (IPA)metodepenemuan ini banyak digunakan. Seperti murid diberikesempatan untuk menemukan sendiri dimana tikus biasabertempat tinggal. Berdasarkan percobaan sendiri siswa

191

menemukan sendiri bahwa air yang dipanaskan akanmenguap, didinginkan dalam kulkas menjadi es, sertamembuktikan bahwa udara pernapasan mengandung uap airdengan melakukan percobaan sendiri meniupkan udarakepermukaan kaca yang bening.

Metode pembelajaran discovery merupakan cara ilmiahdi dalam pemecahan masalah (problem solving) materi-materi IPA di sekolah. Problem solvinglebih menitikberatkan kepada terpecahnya suatu masalah yang menurutperkiraan rasiologis, benar dan tepat. Karena dalampendekatan discovery ini siswa mencari sesuatu sampaitingkat yakin.Tingkatan ini dicapai melalui dukungandata, analisis, interprestasi serta pembuktiannya.Salah satu teknik pemecahan masalah yang dapatditerapkan dalam pembelajaran IPA yaitu pendekatanpenemuan, misalnya kenapa terjadi gerhana matahariatau gerhana bulan. Mengapa kelelawar dapat terbangdalam keadaan gelap. Bagaimana proses terjadinyahujan. Bernapas dengan apakah kecebong. Mengapakecebong berekor sedangkan katak tidak, dan lain-lainsebagainya.

5. Kerangka BerfikirSebagai jalan keluar yang terbaik atau alternatif

yang inovatif yang dapat meningkatkan keterampilanproses dan meningkatkan hasil belajar siswa dalam prosesbelajar mengajar Ilmu Pengetahuan Alam (IPA), guru harusmengubah cara mengajarnya. Pembelajaran terpadu diyakinimemberi keuntungan pada pencapaian efek instruksionaldan efek pengiring (nurturant effect). Dengan pendekatan yanglebih berfokus pada siswa (student/learner-centered),pembelajaran terpadu memberikan peluang bagi pelibatanberbagai potensi anak didik dalam proses pembelajaran,dan hal tersebut akan membuat belajar menjadi lebihbermakna.

Dalam penelitian ini, pembelajaran terpadu yangdigunakan adalah model terjala (webbed model) yang umumnyadisebut pembelajaran tematik. Model pembelajarantersebut memiliki kelebihan karena cara pendekatannya

192

yang sistematik. Model pembelajaran terpadu denganpendekatan tematik tersebut cukup memberi peluangpelibatan berbagai pengalaman siswa, karena tema-temayang diangkat dipilih dari hal-hal yang dikemukakansiswa, yang mungkin bertolak dari pengalaman sebelumnya,serta berdasarkan kebutuhan yang dirasakan siswa (feltneed). Menurut Kovalik dan McGeehan (1999), tema yangdipilih menyediakan struktur jalan pijakan ke konsep-konsep yang penting yang membantu siswa melihat pola danmembuat hubungan-hubungan di antara fakta-fakta dan ide-ide yang berbeda (Grisham, 1995).

Pembelajaran IPA harus dapat menghubungkanlingkungan belajar dengan tahap perkembangan kognitifsiswa. Karena siswa akan belajar lebih efektif jikamenggunakan lingkungan atau peralatan yang adadisekitarnya, sehingga dapat merangsang siswa untukmencari tahu, melakukan pengamatan, membuat suatakesimpulan dan mendapatkan pengalaman melalui prosesilmiah. Pengalaman yang didapat melalui proses ilmiahakan terekam lama dan tidak mudah terlupakan.

Cara mengajar yang dapat menciptakan proses belajarmengajar yang dapat melatih keterampilan proses bagisiswa metode yang paling sesuai adalah metode discovery,karena metode pembelajaran discovery adalah salah satucara belajar yang bersifat mencari sesuatu secarakritis, analitis, argumental (ilmiah) dengan menggunakanlangkah-langkah tertentu menuju suatu kesimpulan yangmeyakinkan, karena didukung oleh data. Dalam metodediscovery ini kegiatan pembelajarannya dapat dilakukandengan individual, kelompok atau klasikal serta dapatdengantanya jawab, diskusi atau kegiatan di dalam maupundi luar kelas.

Adapun kelebihan dari metode discovery seperti yangdiungkapkan oleh Suherman, dkk (2001: 179) , diantaranyasebagai berikut:

1) Siswa aktif dalam kegiatan belajar, sebab ia berpikirdan menggunakan kemampuan untuk menemukan hasil akhir.

193

2) Siswa memahami benar bahan pelajaran, sebab mengalamisendiri proses menemukannya. Sesuatu yang diperolehdengan cara ini lebih lama diingat.

Dengan metode pembelajaran dicoveryini siswamenemukan sendiri atau mengalami proses mental sendiri,guru hanya membimbing dan memberikan intruksi. Dalam halini metode discoverymelibatkan siswa dalam proses kegiatanmental melalui tukar pendapat, dengan berdiskusi,membaca sendiri dan mencoba sendiri, agar anak dapatbelajar sendiri. Dalam menemukan suatu konsep, siswaharus melakukan pengamatan, menggolongkan, membuatdugaan, menjelaskan, menarik kesimpulanuntuk menemukanbeberapa konsep atau prinsip. Dari kegiatan-kegiatantersebut merupakan komponen-komponen dari keterampilanproses.

Oleh karena itu dengan menerapkan metodepembelajaran discovery dalam proses belajar mengajar siswaakan lebih aktif dan kreatif. Karena mereka dihadapkanpada sebuah permasalahan dan mereka sendiri yang akanmenyelesaikan permasalahan itu. Dengan metodediscoveryinimelibatkan siswa dalam proses kegiatan mentalmelalui tukar pendapat, dengan berdiskusi, membacasendiri dan mencoba sendiri, agar anak dapat belajarsendiri.Siswa dianggap sebagai ilmuwan yang menemukansesuatu hal dari sebuah pengamatan. Selain itu siswaakan merasa lebih senang dan bersemangat dalam mengikutiproses belajar mengajar. Pembelajaran dengan menggunakanmetode discovery dapat meningkatkan penguasaan konsepsiswa (Wijayanti, 2009). Penelitian tersebut jugamenemukan, dalam kegiatan pembelajaran dengan menerapkanmetode discovery siswa lebih bersemangat dan antusiasdalam mengikuti kegiatan belajar mengajar. Karenamereka bisa memecahkan permasalahan melalui suatupenemuan dan mereka juga dianggap sebagai seorangilmuwan. Selain itu metode pembelajaran discovery jugadapat meningkatkan keterampilan proses dalampembelajaran IPA, seperti penelitian Haryono (2006).

194

Dengan penerapan metode discovery dapat meningkatkanketerampilan proses siswa mulai dari pengamatan sampaimenarik kesimpulan. Oleh karena itu penerapan metodediscovery dalam kegiatan pembelajaran IPA sangat tepatuntuk meningkatkan keterampilan proses dan hasil belajarIPA di sekolah dasar.

6. Pengajuan Hipotesis TindakanDengan menerapkan pembelajaran IPA Tematik dengan

metode pembelajaran discovery, makaketerampilan proses siswadan penguasaan konsep IPA siswa meningkat.

G. Metode Penelitian1.Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang dilakukan oleh peneliti iniadalah penelitian tindakan kelas. Penelitian tindakankelas ini merupakan proses daur ulang mulai tahapperencanaan, pelaksanaan tindakan, dan refleksi yangmungkin diikuti dengan perencanaan ulang. Penelitiantindakan kelas ini bertujuan mengembangkan keterampilan-keterampilan baru atau cara pendekatan baru untukmemecahkan masalah dengan penerapan langsung,memperbaiki dasar pemikiran dan kepantasan dari praktik-praktik, pemahaman terhadap praktik tersebut, sertasituasi atau lembaga tempat praktik tersebutdilaksanakan.

2.Subjek dan Lokasi PenelitianSubjek yang digunakan dalam penelitian tentang

penerapan metode discovery untuk meningkatkan keterampilanproses dan hasil belajar siswa dalam pembelajaran IPAadalah siswa Kelas VII SMPN Desakota yang berjumlah 38siswa yang terdiri dari 16 siswa laki-laki dan 22siswaperempuan.

3.Prosedur PenelitianAgar penelitian ini dapat berjalan dengan lancar

diadakan perencanaan dan langkah-langkah dengan cermat.Prosedur penelitian tindakan kelas ini menggunakan 4tahap, yakni perencanaan, melakukan tindakan, observasidan evaluasi. Refleksi pada siklus akan berulang kembalipada siklus-siklus berikutnya. Rangkaian dari langkah-

195

Perencanaan

Pelaksanaan Siklus IRefleksi

Pengamatan

Perencanaan

Pelaksanaan

Siklus IIRefleksi

Pengamatan

langkah dari masing-masing siklus dapat dilihat padabagan berikut ini:

Bagan adaptasi model spiral dari Kemmis dan Taggart(Arikunto, 2006 : 93)

Keterangan :Siklus Ia. Perencanaan

1) Menetapkan standar kompetensi dan kompetensi dasar.2) Menyusun rencana pelaksanaan pembelajaran yang akan

diterapkan dalam proses belajar mengajar.3) Mempersiapkan sumber, bahan, dan alat yang

dibutuhkan.4) Menyusun lembar kerja siswa (LKS).5) Membuat lembar pengamatan uji kinerja keterampilan

proses.6) Menyusun penilaian hasil lembar kerja siswa (LKS).

196

7) Menyusun tes .b. Pelaksanaan

Dalam kegiatan pelaksanaan pembelajaran inidilaksanakan sesuai dengan skenario pembelajarantematik metode discovery yang telah direncanakan. Dalampelaksaan ini yang menjadi guru adalah peneliti danyang melakukan observasi adalah teman sejawat. Danpelaksanaannya dilakukan pada waktu pembelajaran IlmuPengetahuan Alam (IPA).1) Menerapkan tindakan yang mengacu pada rencana

pelaksanaan pembelajaran.2) Guru membagi siswa dalam kelompok.3) Siswa menyiapkan alat dan bahan.4) Mengklasifikasikan benda sesuai dengan jenisnya.5) Siswa merumuskan hipotesis.6) Siswa mengerjakan lembar kerja siswa (LKS).7) Guru mengevaluasi lembar kerja siswa(LKS).8) Guru memberikan kesimpulan hasil pembelajaran.9) Evaluasi berupa tes tulis penguasaan konsep yang

terdiri dari 10 butir soal pilihan ganda dan testulis penguasaan keterampilan proses siswa yangterdiri dari 10 butir soal pilihan ganda.

c. Pengamatan 1) Melakukan observasi dengan memakai format uji

kinerja tentang keterampilan proses siswayang sudahdisiapkan untuk mengumpulkan data dengan dibantuoleh teman sejawat.

2) Menilai hasil tindakan dengan menggunakan formatlembar kerja siswa.

d. Refleksi1) Melakukan evaluasi pelaksanaan yang telah dilakukan,

meliputi evaluasi keterampilan proses siswa dalampengamatan, merumuskan hipotesis,menginterprestasikan data dan mengevaluasi hasillembar kerja siswa.

2) Memperbaiki pelaksanaan tindakan sesuai dengan hasilevaluasi, untuk digunakan pada siklus berikutnya.

4. Data dan Instrumen Penelitian

197

Pada penelitian ini data yang dibutuhkan adalah :1) Data aktivitas guru dalam pelaksanaan metode

discoveryyang diperoleh melalui lembar observasiketerlaksanaan metode discovery.

2) Data penguasaan konsep siswa IPA melalui tespenguasaan konsep.

3) Data penguasaan keterampilan proses IPA siswamelalui tes penguasaan keterampilan proses.

4) Data penguasaan keterampilan proses IPA siswamelalui observasi dengan menggunakan format teskinerja keterampilan proses.

a. Instrumen PenelitianDalam penelitian ini instrumen yang dipakaiberbentuk soal tes isian. Instrumen dalam penelitianini digunakan untuk:1) Lembar observasi pelaksanaan kegiatan

pembelajaran yang digunakan untuk mengetahuihasil penerapan metode discovery.

2) Mengukur penguasaan konsep siswa melalui tespenguasaan konsep.

3) Mengukur penguasaan keterampilan proses siswamelalui tes penguasaan keterampilan proses.

4) Mengetahui penguasaan keterampilan proses siswamelalui observasi dengan menggunakanformat teskinerja keterampilan proses.

5. Teknik Pengumpulan DataTeknik pengumpulan data merupakan cara kerja dalam

penelitian untuk memperoleh data atau keterangan-keterangan dalam kegiatan sesuai dengan kenyataan.Teknik pengumpulan data yang digunakan dalampenelitian tindakan kelas ini adalah observasi dantes. Dalam penelitian ini observasi dilakukan untukmemberikan penilaian terhadap keterlaksanaan metodepembelajaran discovery dan keterampilan proses siswadalam pembelajaran IPA pada saat kegiatan belajarmengajar berlangsung menggunakan metode discovery.Sedangkan tes digunakan untuk mendapatkan data tentang

198

penguasaan proses siswa IPA dan data tentangpenguasaan konsep siswa.

6. Teknik Analisis DataData dalam penelitian ini dianalisis dengan analisisdeskriptif kuantitatif, berupa rata-rata danpresentase, serta pembandingan dengan indikatorkeberhasilan penelitian. Secara klasikal, siswa telahbelajar tuntas jika keberhasilan penguasaan konsepsiswa yang memperoleh nilai lebih atau sama dengan 70mencapai 80%, penguasaan keterampilan proses siswadikatakan berhasil jika memperoleh nilai lebih atausama dengan 65 mencapai 80%, dan aktifitas guru dalamkegiatan pembelajaran mencapai keberhasilan lebih dariatau sama dengan 80%.

H. Daftar PustakaArikunto, Suharsimi. 2006. Prosedur Penelitian Suatu Tindakan Praktik. Dimyati, dan Moedjiono. 2006. Belajar dan Pembelajaran. Jakarta :

Rineka Cipta.Fogarty, Robin. 1991. The mindful school: How to integrate the curricula.

Illinois: Skylight Publishing.Grisham, D.L. 1995, April. Integrating the curriculum: The case of an

award-winning elementary school. Paper presented at the annualmeeting of the American Educational Research Association,Berkeley, CA. http://www.kovalik.com.

Hanafiah, H. Dan Suhana, C. 2009. Konsep Strategi Pembelajaran.Bandung: Refiko Aditama.

Joni, T. Raka. 1996. Pembelajaran terpadu. Naskah ProgramPelatihan Guru Pamong, BP3GSD PPTG Ditjen Dikti, 1996.

Kementerian Pendidikan Nasional. 2006. Peraturan Menteri PendidikanNasional Nomor 22 Tahun 2006 tentang Standar Isi.

Kovalik, Susan J. dan Jane R. McGeehan. 1999. Integratedthematic instruction: from brain research to application.Instructional-Design Theories and Models. II. New Jersey: LawrenceErlbaum Associates Publishers. 371-396

199

Kovalik, Susan. 2002. The Center of Effective Learning. Tersedia:www.kovalik.com. Diakses: 10 Maret 2009.

Semiawan, Conny.1984. Pendidikan Keterampilan Proses, BagaimanaMengaktifkan Siswa Dalam Belajar. Jakarta: Grasindo.

Slavin, Robert E. 2000. Educational Psychology: Theory and Practice.Sixt Edition. Boston: Allyn and Bacon.

Sudjana, Nana.2010. Dasar-dasar Proses Belajar Mengajar. Bandung:Sinar Baru Algensindo.

Suryabrata, S . 2002. Psikologi Pendidikan. Jakarta : Raja GrafindoPersada.

Suryanti, Widodo W., Nurlaela, L. dan Hariyani, S. 2006.Pengembangan Perangkat Pembelajaran Tematik untukMeningkatkan Kualitas Pembelajaran di Kelas Rendah SekolahDasar. Jurnal Pendidikan DasarVol. VII(4).

Swartz, R. & Parks, S. (1994) Infusing critical and creative thinking intocontent instruction for elementary teachers. California: CriticalThinking Press.

Trianto. 2007. Model Pembelajaran Terpadu Dalam Teori danPraktek.Jakarta: Prestasi Pusaka.

200

ARTIKELPENERAPAN PEMBELAJARAN TEMATIK DENGAN METODE DISCOVERYUNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES DAN PENGUASAAN

KONSEP IPA SISWA KELAS VII SMPN DESAKOTA Oleh:

Rayi Purwindasari, Wahono Widodo, dan Rinie Pratiwie(Guru IPA SMPN Desakota)

ABSTRACTThe purposes of the research were to understand science process skills

and concepts achievement on forth grade of SMPN Desakota in the thematicsscience learning using discovery method.

The research was classroom action research which used planning,implementation, observation, and reflection at each cycle, using 38 students’ VIIgrade as subject of study.The research used observation sheet as well as scienceskill process and concept achievement test as instruments. The research analysiswas done with the discription analysis, which susccesfull indicators 80% studentscan reach 70 or more.

The research showed that at the andof the second cycle, the averagescore of teacher activity was 87%, science process skilla indicators were 81,48%(from performance test) and 85,19% (from paper and pencil test). There was88,89% of all students reached score above performances indicator of theresearch . Based on the data, it concluded that discovery method can increasescience process skills and concept achievement on on forth grade of SMPNDesakota.

Keywords: thematics, discovery method, science process skills, conceptsachievement.

PENDAHULUANIlmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan mata pelajaran yangberkaitan dengan cara mencari tahu tentang alam secarasistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulanpengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atauprinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu prosespenemuan. Dengan mempelajariIlmu Pengetahuan Alam (IPA),siswamemiliki kemampuan mengembangkan pengetahuan dan pemahaman

201

konsep-konsep Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) yang bermanfaat dandapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari dan mengembangkanketerampilan proses untuk menyelidiki alam sekitar, memecahkanmasalah dan membuat keputusan serta mengembangkan rasa ingintahu, sikap positif dan kesadaran tentang adanya hubungan yangsaling mempengaruhi antara ilmu pengetahuan alam (IPA),lingkungan dan masyarakat (Permen Diknas nomor 22 tahun 2006).Berdasarkan tujuan tersebut, tampak bahwa keterampilan prosesIPA dan pengembangan pengetahuan IPA menjadi tujuanpembelajaran IPA SMP pada setiap kelas.

Sebagai guru IPA, peneliti merasakan ada masalah padaproses dan hasil belajar IPA kelas VII SMPN Desakota biladikaitkan dengan tujuan pengembangan pengetahuan danpengembangan keterampilan proses. Hasil pembelajaran padamateri pokok “Kerja Ilmiah”memperlihatkan bahwa pencapaianpenguasaan konsepIlmu Pengetahuan Alam (IPA) kelas VII SMPNDesakota masih rendah. Dari keseluruhan 38 siswa, hanya 17siswa yang mendapat hasil di atas rata-rata StandartKetuntasan Minimum (SKM). Selain itu, berdasarkan penilaianterhadap hasil kerja siswa, ternyata penguasaan keterampilanproses siswa masih rendah. Siswa masih kesulitan memahami danmenerapkan semua aspek keterampilan proses.

Sebagai guru IPA, peneliti telah berupaya melakukanpembelajaran IPA dengan menjelaskan langkah-langkah metodeilmiah, mengilustrasikan penerapan metode ilmiah itu dalamkegiatan pengamatan dan percobaan, serta memberikan kesempatankepada siswa untuk bertanya jika mereka belum paham. Pada saatdijelaskan, tampaknya mereka memahami, yang ditunjukkan denganmengangguk-anggukkan kepala, dan menjawab pertanyaan denganserentak. Akan tetapi, mereka tidak ada yang bertanya saatdiberi kesempatan untuk bertanya. Ketika mereka diberikesempatan menerapkan apa yang sudah dijelaskan guru, ternyatahasil pekerjaan mereka menunjukkan bahwa mereka belummenguasai seluruh aspek keterampilan proses. Pada saat siswaditanya, mengapa hasilnya seperti itu, kecenderungan jawabansiswa adalah, “Gurunya sudah enak dalam menjelaskan, tetapimemang saya yang tidak bisa IPA. Itu semua salah saya”. Jika

202

hal ini dibiarkan terus, maka sikap negatif siswa terhadap IPAakan semakin berlanjut dan dapat terbawa hingga dewasa.

Berdasarkan kenyataan tersebut, tim peneliti berupayamenemukan cara agar penguasaan konsep IPA dan keterampilanproses siswa sesuai harapan. Salah satu alternatif pemecahanmasalah tersebut adalah dengan memberikan kesempatan siswauntuk berinteraksi secara langsung dengan benda nyata dalamrangka menemukan konsep IPA. Hal ini dilandasi oleh asumsibahwa siswa kelas VII SMP masih dalam fase peralihan daritahap operasional konkrit menuju opeasional formal, sehinggaharus bekerja dengan benda-benda konkrit dulu sebelum merekadapat menangkap dan memahami hal-hal yang bersifat abstrak.Keterampilan proses akan dikuasai tanpa perlu dijelaskanpanjang lebar, tapi karena dilakukan di bawah bimbingan guru.Selain itu, konsep-konsep yang perlu dikuasai siswa perludisajikan dalam situasi yang terkait langsung dengankehidupan. Padahal, dalam kehidupan tidak ada yang namanyabiologi, atau fisika, atau kimia, namun yang ada adalah benda-benda dan segala interaksinya. Maka, peneliti memutuskan bahwapembelajaran IPA juga harus dilakukan dengan mengintegrasikankonsep-konsep IPA ke dalam suatu tema yang dikenal siswa. Temadibahas dan diselidiki agar siswa menguasai konsep-konsep yangberkaitan dengan tema sekaligus menguasai keterampilan prosesIPA. Pembelajaran IPA dengan cara ini oleh penelitiselanjutnya diberi istilah pembelajaran tematik dengan metodediscovery.

Pembelajaran tematik merupakan salah satu caramengimplementasikan IPA Terpadu. IPA Terpadu merupakanpemaduan antar konsep IPA di pembelajaran, dengan memanfaatkansituasi dunia nyata siswa, serta mendorong siswa membuathubungan antar cabang IPA dan antara pengetahuan yangdimilikinya dengan penerapannya dalam kehidupan mereka sehari-hari. Pembelajaran IPA Terpadu adalah pembelajaran yangterjadi dalam hubungan yang erat dengan pengalamansesungguhnya. Pembelajaran IPA Terpadu merupakan pembelajaranbermakna yang memungkinkan siswa menerapkan konsep-konsepsains dan berpikir tingkat tinggi (Mulyani dkk., 2010). Selain

203

itu pembelajaran IPA Terpadu mendorong siswa untuk tanggapdalam linkungan dan budayannya.

Di dalam pembelajaran tematik, suatu tema ditentukanuntuk membingkai isi kurikulum, pembelajaran memanfaatkan temaini untuk memunculkan konsep, topik, dan ide (Fogarty, 1991).Model pembelajaran terpadu dengan pendekatan tematik tersebutcukup memberi peluang pelibatan berbagai pengalaman siswa,karena tema-tema yang diangkat dipilih dari hal-hal yangdikemukakan siswa, yang mungkin bertolak dari pengalamansebelumnya, serta berdasarkan kebutuhan yang dirasakan siswa(felt need). Menurut Kovalik dan McGeehan (1999), tema yangdipilih menyediakan struktur jalan pijakan ke konsep-konsepyang penting yang membantu siswa melihat pola dan membuathubungan-hubungan di antara fakta-fakta dan ide-ide yangberbeda (Kovalik, 2000). Sementara itu, hasil penelitian yangdilakukan Suryanti, dkk (2007), penerapan model pembelajarantematik mampu meningkatkan hasil belajar siswa.

Metode discoverymemfasilitasi proses mentalsiswa untukmengasimilasi suatu konsep atau suatu prinsip. Proses mentaltersebut misalnya mengamati, menggolong-golongkan, membuatdugaan, menjelaskan, mengukur, mengumpulkan data dan membuatkesimpulan. Dalam pembelajaran menggunakan metode discovery,siswa diberi kesempatan untuk menemukan sendiri atau mengalamiproses mental itu sendiri, dengan guru membimbing danmemberikan instruksi. Kegiatan pembelajaran metode discoverydapat dilakukan secara indiidual, kelompok atau klasikal sertadapat dengantanya jawab, diskusi atau kegiatan di dalam maupundi luar kelas (Roestiyah, 2001). Dalam hal ini, metode discoverymerupakan suatu rangkaian kegiatan pembelajaran yangmelibatkan secara maksimal seluruh kemampuan siswa untukmencari dan menyelidiki secara sistematis, kritis dan logissehingga mereka dapat menemukan sendiri pengetahuan, sikap danketerampilan sebagai wujud adanya perubahan perilaku (Hanafiahdan Suhana, 2010).

METODE PENELITIANPenelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK),diterapkan pada Kelas VII SMPN Desakota dengan jumlah 38siswa. PTK ini diawali dengan tahap diagnostik, berupa

204

Perencanaan

Pelaksanaan Siklus IRefleksi

Pengamatan

Perencanaan

Pelaksanaan

Siklus IIRefleksi

Pengamatan

diskusi terfokus antar peneliti tentang proses dan hasilpembelajaran IPA dan pengembangan keterampilan prosesmelalui pembelajaran IPA kelas VII SMPN Desakota. Hasildiagnostik digunakan untuk membuat langkah-langkah PTK yangterdiri dari perencanaan, pelaksanaan, pengamatan danevaluasi, danrefleksi, ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1:Alur rencanan PTK

Sesuai dengan rancangan PTK tersebut, maka instrumenpenelitian ini adalah sebagai berikut: 1) Silabus danRancangan Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) IPA, disusun untukmencapai kompetensi dasar tertentu sekaligus untukpengembangan keterampilan proses dengan menggunakan metodediscovery; 2) Lembar Pengamatan Aktivitas Guru; dan 3) LembarPenilaian Kinerja (keterampilan proses); dan 4) TesKeterampilan Proses dan Penguasaan Konsep.

Data yang telah dikumpulkan dalam penelitian iniselanjutnya dilakukan analisis secara deskriptif. Analisisini terutama dilakukan pada tahap refleksi, digunakan untukmengetahui aktivitas pembelajaran, pencapaian keterampilanproses, dan penguasaan konsep. Data aktivitas pembelajaran(diperoleh dari data observasi terhadap aktivitas guru danpenilaian kinerja keterampilan proses) digunakan sebagaidasar perbaikan pembelajaran IPA pada siklus selanjutnya,sedangkan data tes keterampilan proses dan tes penguasaankonsep digunakan sebagai dasar pengambilan keputusanterhadap keberhasilan tindakan. Penelitian ini dikatakan

205

berhasil jika terdapat ≥80% siswa yang memperoleh nilaisama dengan 70 atau lebih.

HASIL DAN PEMBAHASAN1. Hasil Penelitian Siklus Ia. Perencanaan

Pada tahap perencanaan, disiapkan silabus, RPP besertakelengkapannya, lembar observasi aktivitas guru, dan tes(penguasaan konsep dan keterampilan proses). Tema padasiklus I adalah “Penjernihan Air”, yang memadukan KD 3.4,4.2, dan 6.3 (materi pokok: peran kalor dalam perubahanwujud, pemisahan campuran, dan keanekaragaman organisasikehidupan).

b. Pelaksanaan Tindakan Siklus I dilaksanakan pada tanggal 15 sampai dengan 22Maret 2011. Pada awal pembelajaran, guru memotivasi siswatentang kebutuhan air layak minum di dunia, dan setidaknya1 milyar penduduk dunia selalu kesulitan dalam memperolehakses air yang layak minum. Pemotivasian ini untuk mengarahpada tema “Penjernihan Air”. Selanjutnya, guru menerapkanlangkah-langkah pembelajaran discovery: guru memberikanpermasalahan yang harus dipecahkan oleh siswa, siswamelakukan percobaan sesuai dengan langkah-langkah yang adadi LKS, siswa mempresentasikan hasil diskusi, gurumengevaluasi siswa, dan guru memandu siswa membuat resumehasil pembelajaran. Pada saat pelaksanaan, terdapat 2pengamat yang melakukan pengamatan terhadap aktivitaspembelajaran. Setelah pertemuan ke-3, siswa diberi evaluasiberupa tes tulis penguasaan konsep dan tes tulis penguasaanketerampilan proses siswa.

c. Hasil Observasi dan Evaluasi 1) Aktivitas Guru Selama Pembelajaran

Hasil pengamatan terhadap aktivitas guru dalam melakukanpembelajaran dengan metode discovery disajikan pada Tabel 1berikut.

Tabel 1. Aktivitas Pembelajaran Guru

206

No Aspek Yang DiamatiPengama

tRata-

rata

Persentase Ket

1 21. Pendahuluan

Menyiapkan alat dan bahan untuk pembelajaran

Memotivasi siswa dan mengarahkan tema

Menyampaikan tujuan pembelajaran

Menggali pengetahuan siswa yang berkaitan dengan materi

22

21,5

32

22

2,52

21,75

51% KurangBaik

2. Kegiatan inti Memberikan sebuah

permasalahan yang harusdipecahkan oleh siswa

Membimbing siswa merancanglangkah percobaan untukmemecahkan masalah

Memberikan kesempatan padasiswa untuk bertanya tentangkonsep yang diajarkan

Memberi kesempatan siswauntuk belajar kelompok

Melihat cara kerja siswadalam memecahkan masalahdengan anggota kelompoknya

Memberikan bantuan untkkelompok yang mengalamikesulitan

Meminta tiap-tiap kelompokuntuk mempresentasikan hasildiskusinya

2

1,5

2

2,52

22

2,5

2

2

3.52

22

2,25

1,75

2

32

22

54% KurangBaik

3. Penutup Membimbing siswa untuk

menyimpulkan hasilpembelajaran hari ini

Memberi soal evaluasi untukmengecek pemahaman siswa

Memberikan penghargaan pada

2

2,5

3

2

2

3

2

2,25

360% Baik

207

No Aspek Yang DiamatiPengama

tRata-

rata

Persentase Ket

1 2kelompok yang terbaik

Total Prosentase 2,2 55%KurangBaik

Keterangan : Kriteria Persentase: 76 % - 100% = (Baik sekali), 56% -75% = (Baik), 41% - 55% = (Kurang baik), 0% <40% = (Buruk)

Berdasarkan Tabel 1, tampak bahwa aktivitas gurudalam pelaksanaan yang terdiri dari pendahuluandikategorikan kurang baik dengan prosentase 51%, kegiataninti dikategorikan kurang baik dengan prosentase 54%,penutup dikategorikan baik dengan prosentase 60%. Makasecara keseluruhan proses pelaksanaan pembelajaran olehguru dengan menggunakan metode discovery pada siklus Idikategorikan masih kurang baik dengan total prosentase55% dan tidak memenuhi indikator keberhasil penelitianyaitu 80%.

1) Keterampilan Proses IPA Siswa Keterampilan proses IPA siswa dinilai dengan penilaiankinerja dan tes keterampilan proses. Hasil penilaiankinerja menunjukkan baru 61% siswa yang mampu menuntaskan3 indikator keterampilan proses dalam pembelajaran.Secara lebih rinci,keterampilan proses yang lebih banyakbelum tercapai adalah merencanakan ekperimen danmenafsirkan data. Sedangkan berdasarkan hasil tesketerampilan proses, hanya 58% siswa yang menuntaskanindikator keterampilan proses, dengan aspek keterampilanproses yang belum dikuasai adalah mengklasifikasi,merencanakan eksperimen, dan menafsirkan data.Berdasarkan analisis data tersebut, tampak bahwapembelajaran Siklus I belum mencapai indikatorkeberhasilan keterampilan proses.

2) Penguasaan Konsep IPA Siswa

208

Tes penguasaan konsep diberikan setelah pembelajaran padasiklus I selesai dilakukan, meliputi tiga KD tersebut.Hasil tes menunjukkan sebanyak 66% siswa tuntas dan 34%siswa belum tuntas, hal ini menunjukkan indikatorkeberhasilan belum tercapai.

d. Refleksi Berdasarkan hasil pengamatan pada siklus I dalam penerapanpembelajaran tematik dengan discovery atau aktivitas guru,kelemahan dalam pembelajaran siklus I yang diperolehadalah:penggalian pengetahuan siswa yang berkaitan dengantema dan materi yang berkaitan dengan tema; membimbingsiswa merancang langkah percobaan untuk memecahkan masalah;serta membimbing siswa untuk klarifikasi konsep danmenyimpulkan hasil pembelajaran. Kekurangan-kekurangan inidiperbaiki pada siklus II.

2. Hasil Penelitian Siklus IIa. Perencanaan

Pada tahap perencanaan, perangkat pembelajaran yangdisiapkanterdiri dari silabus, RPP beserta kelengkapannya,dan instrumen penelitian, dengan memasukkan perbaikan ataskelemahan pada siklus I. Perbaikan tersebut berupapenekanan kasus yang mengarah kepada tema pada kegiatanpemotivasian, perumusan masalah yang dilakukan oleh siswadengan bantuan guru, menerapkan ide Vigotsky tentangperancah/scaffolding dalam pembimbingan (Slavin, 2000), sertaklarifikasi konsep pada kegiatan refleksi/penutup. Temapada siklus II adalah “Kebakaran Hutan”, dengan memadukanKD 4.3 dan 7.1 (materi pokok perubahan fisika dan kimiaserta materi pokok ekosistem).

b. Pelaksanaan Tindakan Siklus II dilaksanakan pada tanggal 9 dan 13 April2011.Kegiatan pemotivasian siswa pada siklus awalpembelajaran siklus II diawali dengan penayangan kebakaranhutan, kemudian bertanya kemungkinan sebab dan akibatnya,serta pertanyaan tantangan untuk pengambilan keputusan,

209

“Apakah kebakaran hutan oleh sebab alami perlu dipadamkan?”Selanjutnya, siswa melakukan discovery untuk menjawabpertanyaan tersebut, dengan bantuan LKS yang berhubungandengan perubahan fisika dan kimi, serta LKS yang berkaitandengan ekosistem. Pada saat pelaksanaan, terdapat 2pengamat yang melakukan pengamatan terhadap aktivitas gurudalam pembelajaran. Setelah pertemuan ke-3, siswa diberievaluasi berupa tes tulis penguasaan konsep danketerampilan proses IPA.

c. Observasi dan Evaluasi 2)Aktivitas Guru Selama Pembelajaran

Hasil pengamatan terhadap aktivitas guru dalam melakukanpembelajaran dengan metode discovery disajikan pada Tabel 2berikut.

Tabel 2. Aktivitas Pembelajaran GuruNo Aspek Yang Diamati Pengamat Rata-

rataPersentase (%) Ket1 2

1. Pendahuluan Menyiapkan alat dan bahan

untuk pembelajaran Memotivasi dan mengarahkan

tema Menyampaikan tujuan

pembelajaran Menggali pengetahuan siswa

yang berkaitan dengan materi

433,53

3434

3,53,53,253,5

86% Baik

2. Kegiatan inti Memberikan sebuah

permasalahan yang harusdipecahkan oleh siswa

Membimbing siswa merancanglangkah percobaan untukmemecahkan masalah

Memberikan kesempatan padasiswa untuk bertanyatentang konsep yangdiajarkan

33,5

3

3,54

34

3,53

3

3.53

43,5

3,253,25

3

3,53,5

3,53,75

85% Baik

210

No Aspek Yang Diamati Pengamat Rata-rata

Persentase (%) Ket1 2

Memberi kesempatan siswauntuk belajar kelompok

Melihat cara kerja siswadalam memecahkan masalahdengan anggota kelompoknya

Memberikan bantuan untkkelompok yang mengalamikesulitan

Meminta tiap-tiap kelompokuntuk mempresentasikanhasil diskusinya

3. Penutup Membimbing siswa untuk

menyimpulkan hasilpembelajaran hasil ini

Memberi soal evaluasiuntuk mengecek pemahamansiswa

Memberikan penghargaanpada kelompok yang terbaik

3

43,5

4

34

3,5

3,53,75

89% Baik

Total Prosentase 3,4 87% BaikKeterangan :

Kriteria Prosentase : 76 % - 100% = (Baik sekali), 56% -75% = (Baik), 41% - 55% =(Kurang baik), 0% < 40% = (Buruk)

Berdasarkan Tabel 2, tampak bahwa aktivitas gurutelah mengikuti langkah-langkah dalam pelaksanaanpembelajaran IPA tematik dengan metode discovery.

3) Keterampilan Proses IPA Siswa Keterampilan proses IPA siswa dinilai dengan penilaiankinerja dan tes keterampilan proses. Berdasarkanpenilaian kinerja siswa, ternyata 89% siswa mampumenuntaskan 4 indikator keterampilan proses dalampembelajaran, yakni merumuskan hipotesis, menganalisisdata, dan menyimpulkan. Berdasarkan hasil tesketerampilan proses IPA, diperoleh hasil 84% siswamenuntaskan 6 indikator keterampilan proses dasar.Berdasarkan analisis data tersebut, tampak bahwa

211

pembelajaran Siklus II mencapai indikator keberhasilanketerampilan proses.

4) Penguasaan Konsep IPA SiswaBerdasarkan nilai tes penguasaan konsep siswa pada

siklus II,diperoleh hasil 90% siswa memperoleh nilai diatas 70.

d. Refleksi Berdasarkan hasil pengamatan aktivitas guru tampak

bahwa aktivitas guru dalam pembelajaran telah menunjukkanpembelajaran IPA secara tematik dengan metode discovery.Penguasaan keterampilan proses IPA siswa dan penguasaankonsep IPA siswa pada siklus II juga telah melampauiindikator keberhasilan penelitian, sehingga diputuskanbahwa penelitian ini berakhir.

3. Pembahasan Hasil Penelitian

Hasil analisis data tentang penerapan pembelajaran IPATerpadu secara tematik dengan metode discovery dalampembelajaran IPA untuk meningkatkan keterampilan proses danpenguasaan konsep pada tabel berikut ini.

Tabel 3. Resume hasil penelitian

212

No.

Komponen Hasil (%)Siklus I

SiklusII

1.

Aktivitas guru 55 87

2.

Penilaian kinerjaketerampilan proses 62 89

3.

Tes penguasaanketerampilan proses 61 84

4.

Tes penguasaan konsep 66 90

Berdasarkan Tabel 3,tampak bahwa kualitas aktivitasguru, keterampilan proses, dan penguasaan konsep siswameningkat dari Siklus I ke Siklus II. Peningkatanketerampilan proses dan penguasaan ini tidak lepas daripenerapan pembelajaran tematik dengan metode pembelajarandiscovery. Hasil ini sesuai dengan pendapat Swartz & Parks(1994) yang menyatakan bahwa selain menggunakan metode yangdapat meningkatkan keterampilan proses dan penguasaankonsep sesuai dengan isi pelajaran, keterampilan prosesjuga bisa diajarkan secara langsung yang lepas dari kontekskurikulum. Menurut Suryosubroto (2002:193) mengutippendapat Sund (1975) bahwa discovery adalah proses mentaldimana siswa mengasimilasi sesuatu konsep atau sesuatuprinsip. Proses mental tersebut misalnya mengamati,menggolong-golongkan, membuat dugaan, menjelaskan,mengukur, membuat kesimpulan, dan sebagainya, yang tidaklain adalah komponen keterampilan proses IPA. Penelitianini relevan dengan Wijayanti (2008),yang menggunakan metodediscovery untuk meningkatkan keterampilan proses siswa kelasV SMPN Tanjungan.

PENUTUPBerdasarkan data dan pembahasan hasil penelitian, maka dapatditarik simpulan bahwa penerapan metode pembelajaran IPAtematik dengan metode discovery mampu meningkatkan keterampilanproses dan penguasaan konsep siswa. Bagi guru, hendaknyaketerampilan proses IPA siswa tidak diajarkan secara verbal,tetapi terintegrasi dengan kegiatan discovery. Selain itu,pembelajaran IPA tematik hendaknya tidak hanya berhenti padatataran “mengetahui” tetapi “melakukan”, dengan metodediscovery. Bagi guru IPA yang menemukan masalah di kelas yangmirip dengan penelitian ini, disarankan untuk menggunakanpenelitian ini sebagai salah satu alternatif pemecahanmasalah.

DAFTAR PUSTAKA

213

Forgarty, Robin. 1991. The mindful school: How to integratethe curricula. Illinois: Skylight Publishing.

Hanafiah,H. Dan Suhana,C. 2009.Konsep Strategi Pembelajaran.Bandung: Refiko Aditama.

Kementerian Pendidikan Nasional. 2006. Peraturan Menteri PendidikanNasional Nomor 22 Tahun 2006 tentang Standar Isi.

Kovalik, Susan J. dan Jane R. McGeehan. 1999. Integrated thematicinstruction: from brain research to application. Instructional-Design Theoriesand Models. II. New Jersey: Lawrence Erlbaum AssociatesPublishers. 371-396

Kovalik, Susan. 2002. The Center of Effective Learning.Tersedia:www.kovalik.com. Diakses: 10 Maret 2009.

Slavin, Robert E. 2000. Educational Psychology: Theory and Practice.Sixt Edition. Boston: Allyn and Bacon.

SuryabrataS. 2002. Psikologi Pendidikan. Jakarta : Raja GrafindoPersada.

Suryanti, Widodo W., Nurlaela, L. dan Hariyani, S. 2006.Pengembangan Perangkat Pembelajaran Tematik untukMeningkatkan Kualitas Pembelajaran di Kelas RendahSekolah Dasar. Jurnal Pendidikan DasarVol. VII(4).

Swartz, R. & Parks, S. (1994) Infusing critical and creative thinking intocontent instruction for elementary teachers. California: CriticalThinking Press.

214

BAB VMATERI ILMU PENGETAHUAN ALAM

A.Fisika

PROSEDUR ILMIAHUNTUK MEMPELAJARI BENDA-BENDA ALAM

DENGAN MENGGUNAKAN PERALATAN

A.PendahuluanDalam KTSP Mata Pelajaran IPA untuk SMP/MTs

disebutkan bahwa IPA berkaitan dengan cara mencari tahutentang alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanyapenguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta,konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi jugamerupakan suatu proses penemuan. Pendidikan IPA diharapkandapat menjadi wahana bagi siswa untuk mempelajari dirisendiri dan alam sekitar, serta prospek pengembangan lebihlanjut dalam menerapkannya di dalam kehidupan sehari-hari.

Pembelajaran IPA menekankan pada pengalaman langsunguntuk mengembangkan kompetensi agar siswa mampu memahamialam sekitar melalui proses “mencari tahu” dan “berbuat”,hal ini akan membantu siswa untuk memperoleh pemahaman yanglebih mendalam. Keterampilan dalam mencari tahu atauberbuat tersebut dinamakan dengan keterampilan prosespenyelidikan atau “inquiry skills” yang meliputi mengamati,mengukur, menggolongkan, mengajukan pertanyaan, menyusunhipotesis, merencanakan eksperimen untuk menjawabpertanyaan, mengklasifikasikan, mengolah, dan menganalisisdata, menerapkan ide pada situasi baru, menggunakanperalatan sederhana serta mengkomunikasikan informasi dalamberbagai cara, yaitu dengan gambar, lisan, tulisan, dansebagainya. Melalui keterampilan proses dikembangkan sikapdan nilai yang meliputi rasa ingin tahu, jujur, sabar,

215

terbuka, tidak percaya tahyul, kritis, tekun, ulet, cermat,disiplin, peduli terhadap lingkungan, memperhatikankeselamatan kerja, dan bekerja sama dengan orang lain.

Oleh karena itu pembelajaran IPA di sekolahsebaiknya memberikan pengalaman pada siswa sehingga merekakompeten melakukan pengukuran berbagai besaran fisis. Parailmuwan melakukan penyelidikan ilmiah untuk mempelajaribenda-benda alam dengan menggunakan peralatan. Banyakperalatan yang harus digunakan dalam penyelidikan ilmiah.Banyaknya peralatan yang digunakan, perlu dipilihdisesuaikan dengan tahap pembelajaran dan materi yangdiberikan kepada siswa. Masalah yang timbul dalampengukuran ilmiah adalah: besaran apa yang akan diukur;bagaimana cara melakukan pengukuran yang benar; indikatorapa yang digunakan untuk menentukan pengukuran; danbagaimana cara menuliskan atau melaporkan hasil pengukuranyang benar.

B.Metode IlmiahIPA didefinisikan sebagai pengetahuan yang diperoleh

melalui pengumpulan data dengan eksperimen, pengamatan, dandeduksi untuk menghasilkan suatu penjelasan tentang sebuahgejala yang dapat dipercaya. Ada tiga kemampuan dalam IPAyaitu: (1) kemampuan untuk mengetahui apa yangdiamati, (2) kemampuan untuk memprediksi apa yang belumdiamati, dan kemampuan untuk menguji tindak lanjut hasileksperimen, (3) dikembangkannya sikap ilmiah. Kegiatanpembelajaran IPA mencakup pengembangan kemampuan dalammengajukan pertanyaan, mencari jawaban, memahami jawaban,menyempurnakan jawaban tentang “apa”, “mengapa”, dan“bagaimana” tentang gejala alam maupun karakteristik alamsekitar melalui cara-cara sistematis yang akan diterapkandalam lingkungan dan teknologi. Kegiatan tersebut dikenaldengan kegiatan ilmiah yang didasarkan pada metode ilmiah.

Hakikat IPA meliputi empat unsur utama yaitu: (1)sikap: rasa ingin tahu tentang benda, fenomena alam,makhluk hidup, serta hubungan sebab akibat yang menimbulkan

216

masalah baru yang dapat dipecahkan melalui prosedur yangbenar; IPA bersifat open ended; (2) proses: prosedurpemecahan masalah melalui metode ilmiah; metode ilmiahmeliputi penyusunan hipotesis, perancangan eksperimen ataupercobaan, pengukuran, evaluasi, dan penarikan kesimpulan;(3) produk: berupa fakta, prinsip, teori, dan hukum; dan(4) aplikasi: penerapan metode ilmiah dan konsep IPA dalamkehidupan sehari-hari.

Keempat unsur itu merupakan ciri IPA yang utuh yangsebenarnya tidak dapat dipisahkan satu sama lain. Dalamproses pembelajaran IPA keempat unsur itu diharapkan dapatmuncul, sehingga siswa dapat mengalami proses pembelajaransecara utuh, memahami fenomena alam melalui kegiatanpemecahan masalah, metode ilmiah, dan meniru cara ilmuwanbekerja dalam menemukan fakta baru.

IPA merupakan pengetahuan ilmiah, yaitu pengetahuanyang telah mengalami uji kebenaran melalui prosedur/metodeilmiah, dengan ciri: (1) obyektif, artinya pengetahuan itusesuai dengan obyeknya, maksudnya adalah bahwa kesesuaianatau dibuktikan dengan hasil penginderaan atau empiris;(2) metodik, artinya pengetahuan itu diperoleh denganmenggunakan cara-cara tertentu yang teratur dan terkontrol;(3) sistematis, artinya pengetahuan ilmiah itu tersusundalam suatu sistem, tidak berdiri sendiri; satu dengan yanglain saling berkaitan, saling menjelaskan sehinggaseluruhnya merupakan satu kesatuan yang utuh; (4) berlakuumum (universal), artinya pengetahuan itu tidak hanyaberlaku atau dapat diamati oleh seseorang atau beberapaorang saja, tetapi semua orang dengan cara eksperimentasiyang sama akan memperoleh hasil yang sama atau konsisten.

Salah satu syarat ilmu pengetahuan adalah bahwamateri pengetahuan itu harus diperoleh melalui metodeilmiah. Ini berarti bahwa cara memperoleh pengetahuan itumenentukan apakah pengetahuan itu termasuk ilmiah atautidak. Metode ilmiah tentu saja harus menjamin akanmenghasilkan pengetahuan yang ilmiah, yaitu yang bercirikanobyektivitas, konsisten, dan sistematik.Langkah-langkah operasional metode ilmiah adalah:

217

1. Perumusan masalah, merupakan pertanyaan apa, mengapa,ataupun bagaimana tentang obyek yang diteliti. Masalah ituharus jelas batas-batasnya, serta dikenal faktor-faktoryang mempengaruhinya;

2. Penyusunan hipotesis, yang dimaksud hipotesis adalah suatupernyataan yang menunjukkan kemungkinan-kemungkinan jawabanuntuk memecahkan masalah yang telah ditetapkan. Hipotesismerupakan dugaan yang didukung oleh pengetahuan yang ada.Hipotesis dapat dipandang sebagai jawaban sementara daripermasalahan yang harus diuji kebenarannya melalui suatueksperimen;

3. Pengujian hipotesis, yaitu berbagai usaha pengumpulanfakta-fakta yang relevan dengan hipotesis yang telahdiajukan untuk dapat memperlihatkan apakah terdapat fakta-fakta yang mendukung hipotesis tersebut atau tidak. Padadasarnya, pengujian hipotesis ini merupakan proseseksperimentasi. Dalam pelaksanaan eksperimen ini juga akandilakukan suatu pengamatan. Pengamatan terhadap suatu obyekdapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan menggunakanindera atau dengan menggunakan alat ukur.

4. Penarikan kesimpulan, didasarkan atas penilaian melaluianalisis dari fakta-fakta (data) yang diperoleh selamaproses eksperimen, untuk melihat apakah hipotesis yangdiajukan itu diterima atau tidak. Hipotesis itu dapatditerima bila fakta-fakta yang terkumpul itu mendukungpernyataan hipotesis. Bila fakta-fakta tidak mendukung,maka hipotesis ditolak. Hipotesis yang diterima merupakansuatu pengetahuan yang kebenarannya telah diuji secarailmiah, dan merupakan bagian dari ilmu pengetahuan

Keseluruhan langkah tersebut di atas ditempuh melaluiurutan yang teratur, dimana langkah yang satu merupakanlandasan bagi langkah berikutnya. Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan bahwa ilmu pengetahuan merupakanpengetahuan yang disusun secara sistematik, berlaku umum,dan kebenarannya telah teruji secara empiris.

Dengan metode ilmiah dapat dihasilkan ilmupengetahuan yang ilmiah seperti IPA. Kita telah mengetahuibahwa data yang digunakan untuk mengambil kesimpulan ilmiah

218

berasal dari pengamatan, dengan menggunakan panca inderakita. Panca indera kita mempunyai keterbatasan kemampuanuntuk menangkap suatu fakta yang obyektif dan kuantitatif.Untuk menghindari keterbatasan kemampuan ini diperlukanalat bantu berupa peralatan (alat ukur).

C.Besaran Pokok dan Besaran TurunanUntuk melakukan suatu pengukuran para ilmuwan

menentukan berbagai besaran fisis yang dapat diukur dilaboratorium.Hasil pengukuran selalu mengandung dua hal, yaitu nilai dansatuan. Sesuatu yang dapat diukur dan memiliki satuandisebut besaran. Besaran fisika dibedakan menjadi dua,yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

1. Besaran PokokBesaran pokok adalah besaran yang satuannya telah

didefinisikan atau ditetapkan dengan baku. KonferensiUmum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 (1971), berdasarkanhasil-hasil pertemuan sebelumnya dan hasil-hasil PanitiaInternasional, menetapkan tujuh besaran sebagai dasar.Ketujuh besaran ini merupakan dasar bagi Sistem SatuanInternasional, disingkat SI, berasal dari bahasaPerancis Le Systeme Internasionald’Unites, seperti ditunjukkanpada Tabel 1.

Tabel 1. Besaran dan Satuan Dasar SINo Besaran Nama Simbol1 Panjang meter m2 Massa kilogr

amkg

3 Waktu sekon s4 Arus Listrik ampere A5 Suhu kelvin K6 Jumlah Zat mole mol

219

7 Intensitas Cahaya

kandela

cd

Awalan-awalan untuk faktor yang lebih dari satuberasal dari bahasa Yunani, sedangkan yang kurang darisatu berasal dari bahasa Latin (kecuali untuk femto danatto, yang ditambahkan belakangan, berasal dari bahasaDenmark).

Seringkali dijumpai besaran fisis seperti jari-jaribumi dan selang waktu antara dua kejadian nuklir dalamsatuan SI berupa bilangan-bilangan yang sangat besaratau sangat kecil. Agar lebih sederhana dianjurkanpenggunaan awalan seperti ditunjukkan dalam Tabel 2.

Tabel 2. Awalan-awalan SINo

Faktor

Awalan

Simbol

No

Faktor

Awalan

Simbol

1 101

deka(deca)

Da 9 10-

1

desi(deci)

d

2 102

hekto (hecto)

H 10

10-

2

senti (centi)

c

3 103

Kilo

K 11

10-

3

mili(m

m

220

illi)

4 106

Mega

M 12

10-

6

mikro (micro)

5 109

Giga

G 13

10-

9

nano

n

6 101

2

Tera

T 14

10-

12

piko(pico)

p

7 101

5

peta

P 15

10-

15

femto

f

8 101

8

Eksa(exa)

E 16

10-

18

atto

a

Satuan pengukuran ada yang baku dan ada yang tidakbaku. Di negara kita sering dikenal satuan yang tidakbaku, misalnya hasta, depa, jengkal, kilan, dansebagainya. Satuan ini sangat menyulitkan dalamkomunikasi apalagi untuk kepentingan ilmiah.

Untuk menentukan satuan standar dari suatu besaran,harus dipenuhi syarat-syarat standar yang baik yaitu:a.tetap, tidak mengalami perubahan dalam keadaan apapun;

221

b.dapat digunakan secara internasional;c.mudah ditiru.Ada dua sistem satuan lain yang sering dijumpai di

samping SI yaitu:a.Sistem Gaussian, banyak literatur fisika masih

dinyatakan dalam sistem ini.b.Sistem British, sampai sekarang masih banyak dipakai

di daerah bekas jajahan Inggris (Amerika, Inggris,Australia, dan tempat-tempat lain).Satuan dasarnya adalah panjang (foot), gaya (pound),dan waktu (second). Dengan diterimanya SI secararesmi, sistem British sedang dihilangkan di Inggris.

2. Standar untuk SIDefinisi standar dari 7 besaran pokok panjang,

massa, waktu, arus listrik, suhu, jumlah zat, danintensitas cahaya, sebagai berikut:a.Panjang

Satuan standar panjang adalah meter (m).Awalnya, yang dimaksud dengan satu meter adalahsepersepuluh juta kali jarak dari kutub utara kekatulistiwa sepanjang garis bujur (meredian) yangmelalui Paris. Setelah batang standar meter dibuatdan dilakukan pengukuran yang teliti, ternyata adaperbedaan sedikit (sekitar 0,023%) dari harga yangdimaksud.Standar panjang internasional yang pertama adalahsebuah batang terbuat dari platinum iridium yangdisebut sebagai meter standar. Standar meter inidisimpan di The International Bureau of Weights andMeasures, Sevres, Paris.Dalam pertemuan ke-11 Konferensi Umum MengenaiBerat dan Ukuran (1960), satu meter didefinisikansebagai 1.650.763,73 kali panjang gelombang sinarjingga yang dipancarkan oleh atom-atom gas Krypton-86 pada suatu peristiwa lucutan listrik di ruanghampa.

222

Pada tahun 1983, definisi satu meter adalah jarakyang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selamaselang waktu 1/299 792 458 sekon.

b.MassaSatuan standar massa adalah kilogram (kg).Standar SI untuk massa adalah sebuah silinder platinairidium yang disebut kilogram standar, yang disimpandi The International Bureau of Weights and Measures,Sevres, Paris. Berdasarkan perjanjian internasionalmassa kilogram standar ini ditetapkan memiliki massasatu kilogram.Berdasarkan kilogram standar ini dibuat tiruannyayang dikirimkan ke berbagai negara. Massa dari benda-benda lain dapat ditentukan dengan menggunakan teknikneraca berlengan sama (equal-arm balance) denganketelitian 2 bagian adalah 108.

c. Waktu Satuan standar waktu adalah sekon (s), atau detik(det).Satu detik didefinisikan selang waktu yang diperlukanatom Caesium 133 (Cs133) untuk melakukan getaran9.192.631.770 kali.

d. SuhuSatuan standar suhu adalah kelvin (K), yaitu 1/273,16dari temperatur termodinamika dari titik triple air.Nol kelvin (0oK) disebut nol mutlak. Satu kelvin samadengan satu derajat pada skala suhu Celcius.

e. Kuat Arus ListrikSatuan standar kuat arus listrik adalah ampere (A),yaitu arus pada dua kawat panjang paralel yangterpisah sejauh 1 meter dan menimbulkan gaya magnetikper satuan panjang sebesar 2x10-7 N/m.

f. Jumlah ZatSatuan standar jumlah zat adalah mol, yaitu jumlah zatyang berupa wujud elementer dalam 0,012 kilogramcarbon-12. Wujud elementer ini mungkin atom, molekul,ion, elektron, foton, dan sebagainya. Satu molmengandung 6,02252 x 1023 partikel elementer. Satu mol

223

dari unsur dengan massa atom relatif A mempunyai massaA gram (disebut gram atom). Satu mol senyawa denganmassa molekuler relatif M mempunyai massa M gram(disebut gram molekul).

g. Intensitas CahayaSatuan standar intensitas cahaya adalah kandela (cd)yaitu intensitas cahaya, dalam arah tegak luruspermukaan benda hitam seluas 1/600.000 m2 padatemperatur beku platinum dengan tekanan 1 atmosfer.

3. Besaran TurunanBesaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari satuatau lebih besaran-besaran pokok. Contoh: volume (m3)diturunkan dari satuan panjang, massa jenis (kg/m3)diturunkan dari satuan massa (kg) dan satuan panjang (m),kecepatan (m/s) diturunkan dari satuan panjang (m) danwaktu (s), dan sebagainya.

D.Pengukuran Dasar1. Ketelitian dalam Pengukuran

Dalam memahami fenomena alam sekitar, para ilmuwanselalu mencari keterkaitan antara berbagai besaran fisissecara kuantitatif dalam bentuk persamaan denganmenggunakan simbol-simbol yang mewakili besaran-besarantersebut. Untuk menentukan besaran fisis dilakukan pengukuransecara teliti melalui suatu percobaan di laboratorium.Dalam melakukan pengukuran, selalu akan muncul kesalahanatau ketidakpastian. Oleh karena itu ketika melaporkanhasil pengukurannya harus disertakan pula kesalahannya.Berdasarkan kesalahannya itu dapat diketahui seberapatepat dan teliti hasil eksperimen yang diperoleh.Contoh, hasil pengukuran panjang balok, dituliskan (7,2 ±0,1) cm. Artinya, panjang balok tersebut berada antara(7,2 – 0,1) cm, dan (7,2 + 0,1) cm. Jadi hasilpengukurannya tidak tepat 7,2 cm, melainkan antara 7,1 cmdan 7,3 cm. Angka ± 0,1 menyatakankesalahan/ketidakpastian.

224

Ketelitian dan ketepatan hasil suatu pengukuranbergantung kepada alat ukur yang digunakan. Makin kecilpembagian skala suatu alat ukur, semakin besar ketelitianhasil pengukurannya atau semakin kecil kesalahannya.Mengukur menggunakan jangka sorong (dengan skala terkecil0,1 mm), lebih teliti dibandingkan dengan menggunakanmistar (dengan skala terkecil 1 mm). Meskipun kita dapatmemilih alat ukur dengan skala sangat kecil sekalipun,tidak mungkin diperoleh hasil yang tepat secara mutlak,pasti ada kesalahan. Sumber utama yang menimbulkan kesalahan dalam pengukuranadalah:a. Kesalahan Sistematik

Kesalahan sistematik berasal dari alat ukur yangdigunakan atau kondisi yang menyertai saat pengukuran.Termasuk kesalahan sistematik adalah:

1 Kesalahan alatKesalahan ini muncul akibat kalibrasi skalapenunjukan angka pada alat tidak tepat, sehinggapembacaan skala menjadi tidak sesuai dengansebenarnya. Untuk mengatasi kesalahan alat, harus dilakukankalibrasi setiap alat tersebut digunakan.

2 Kesalahan nolKesalahan penunjukan alat pada skala nol. Untukmengatasi kesalahan ini, sebelum alat ini digunakanharus diatur dulu titik nol alat, dan diperhitungkandalam menentukan hasil pengukurannya.

3 Waktu respon yang tidak tepat Kesalahan pengukuran ini muncul akibat waktupengukuran tidak bersamaan dengan saat munculnyadata yang seharusnya diukur, sehingga data yangdiperoleh bukan data sebenarnya.Untuk mengatasi kesalahan ini, pengukuran yangdilakukan harus tepat seperti apa yang seharusnyadiukur.

4 Kondisi yang tidak sesuai

225

Kesalahan pengukuran ini muncul karena kondisi alatukur dipengaruhi oleh kejadian yang hendak diukur.Untuk mengatasi kesalahan ini kondisinya disesuaikandengan aturan yang harus dilakukan terhadap alatukur yang digunakan.

b. Kesalahan Kebetulan (random)Kesalahan kebetulan umumnya bersumber dari dua hal,yaitu: 1 Pada gejala yang tidak mungkin dikendalikan secara

pasti. Gejala tersebut umumnya merupakan perubahanyang sangat cepat dan acak hingga pengaturannyadiluar kemampuan kita. Misalnya: fluktuasi padabesaran listrik, getaran landasan pesawat, getaranKA, dan lain-lain.

2 Pada pengukuran berulang, sehingga hasil-hasil yangdiperoleh bervariasi dari harga rata-ratanya. Hasilpengukurannya menjadi berbeda antara yang satudengan yang lain, karena kondisi pengukuran memangsebenarnya telah berbeda antara satu pengukurandengan pengukuran yang lain; kesalahan alat ukuryang digunakan; dan bersumber dari kesalahan lainyang berkaitan dengan kegiatan pengukuran.

c. Kesalahan PengamatanKesalahan pengamatan merupakan kesalahan pengukuranyang bersumber dari kekurang terampilan manusia saatmelakukan kegiatan pengukuran. Misalnya: carapembacaan skala tidak tegak lurus (paralaks); salahdalam membaca skala, dan pengetesan alat ukur yangkurang tepat.

2. Angka PentingDalam suatu pengukuran dengan menggunakan alat ukur, akandiperoleh hasil pengukuran yang mengandung kesalahan.Angka pada skala yang dilihat pada alat ukur mengandungangka pasti dan angka taksiran. Angka-angka hasilpengukuran yang terdiri dari angka pasti dan angkataksiran ini disebut angka penting. Jumlah angka penting

226

yang diperoleh tergantung kepada jenis dan ketelitianalat ukur yang digunakan.Aturan untuk menentukan suatu angka penting sebagaiberikut:a. Semua angka bukan nol termasuk angka penting

Contoh: 5,35 mempunyai 3 angka pentingb. Semua angka nol yang tertulis setelah titik desimal

termasuk angka pentingContoh: 3,60 mempunyai 3 angka penting

27,00 mempunyai 4 angka pentingc. Angka nol yang tertulis diantara angka-angka penting,

juga termasuk angka pentingContoh: 508 mempunyai 3 angka penting

20,70 mempunyai 4 angka pentingd. Angka nol yang tertulis sebelum angka bukan nol dan

hanya berfungsi sebagai penunjuk titik desimal, tidaktermasuk angka pentingContoh: 0,4 mempunyai 1 angka penting

0,0760 mempunyai 3 angka pentingJumlah angka penting dalam penulisan hasil pengukurandapat dijadikan indikator tingkat ketelitian pengukuranyang dilakukan. Semakin banyak angka penting yangdituliskan, berarti pengukuran yang dilakukan semakinteliti.Contoh penulisan hasil pengukuran dengan memperhatikanangka penting:a. Satu angka penting : 3; 0,5; 0,004;

0,01 x 10-3

b. Dua angka penting : 2,8; 3,0; 0,020;0,10 x 102

c. Tiga angka penting : 303; 2,25; 0,0856;4,02 x 104

d. Empat angka penting : 1,000; 0,2030; 2,001 x 108

3. Pengukuran Menggunakan Alat Ukur

227

Dalam fisika (IPA) banyak sekali alat-alat yang digunakanuntuk penelitian ilmiah di laboratorium. Dalam uraian dibawah ini dibatasi pada alat-alat berkait dengan besaranpanjang, massa, waktu, dan suhu. a. Alat Ukur Panjang

Alat ukur panjang adalah penggaris/mistar, meteran rol(measuring tape), jangka sorong, mikrometer, danspherometer (untuk kelengkungan).1) Mistar dan meteran rol, mempunyai ketelitian

pengukuran 1 mm.2) Jangka sorong, mempunyai ketelitian 0,1 mm (yang

memiliki 10 skala nonius), 0,05 mm (yang memiliki 20skala nonius), dan 0,02 mm (yang memiliki 50 skalanonius).Alat ini digunakan untuk mengukur panjang, dankedalaman suatu benda.

3) Mikrometer, mempunyai ketelitian 0,01 mm.Alat ini digunakan untuk mengukur panjang/tebalsuatu benda.

4) Spherometer, mempunyai ketelitian 0,01 mmAlat ini digunakan untuk mengukur kelengkungan suatubenda.

b. Alat Ukur MassaAlat untuk mengukur massa adalah neraca. Beberapa jenis neraca adalah: neraca pasar, neraca dualengan, neraca tiga lengan, neraca kamar mandi, neracaelektronik, dan lain-lain.

c. Alat Ukur WaktuAlat untuk mengukur waktu adalah stopwatch, arloji,jam dinding, jam atom. Dulu dikenal pula dengan jammatahari, dan jam pasir.

d. Alat Ukur SuhuAlat untuk mengukur suhu adalah termometer.

TUGAS

228

Sediakan alat-alat ukur: mistar, jangka sorong, mikrometer,stopwatch, dan neraca lengan. 1) Diskusikan dengan kelompok Anda berapa skala terkecil

masing-masing alat ukur tersebut?2) Gunakan alat ukur tersebut untuk mengukur besaran suatu

benda yang sesuai dan laporkan hasil pengukurannyadengan menyertakan kesalahannya.

WUJUD ZAT DAN PERUBAHANNYA

A. Pendahuluan Dalam pembelajaran ini Anda akan belajar tentang

perubahan wujud air dari bentuk cair ke bentuk padat yangdisebut membeku, dari bentuk cair ke bentuk gas yangdisebut menguap dan dari bentuk gas ke bentuk cair yangdisebut mengembun. Lewat percobaan dan peragaan, Anda akanberusaha memahami peristiwa perubahan wujud tersebutsehingga dapat menjelaskan peristiwa itu secara sederhana.

Berdasarkan pengalaman sehari-hari, udara di sekitarkita kadang-kadang terasa panas, kadang-kadang terasadingin. Pada siang hari udara terasa panas, pada tengahmalam hari terasa dingin. Air dalam bak kamar mandipunkadang-kadang terasa dingin dan kadang-kadang terasahangat. Keadaan ini berkaitan dengan konsep suhu dan kalor.Untuk memahami lebih mendalam tentang konsep suhu dan kalorperlu melakukan kegiatan-kegiatan dan mengenali konsep-konsep lain yang terkait dengan suhu dan kalor. Pada bagianini akan diinformasikan beberapa kegiatan yang harusdilakukan dan pendalaman konsep-konsep sebagai informasilatar belakang materi.

Standar kompetensi yang diharapkan dapat dicapai setelahmempelajari sub bagian modul ini adalah memahami wujud zatdan perubahannya. Adapun kompetensi dasar yang seharusnyaAnda miliki setelah mempelajari modul ini, antara lain:

229

1) Menyelidiki sifat-sifat zat berdasarkan wujudnya danpenerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

2) Mendeskripsikan konsep massa jenis dalam kehidupansehari-hari.

3) Melakukan percobaan yang berkaitan dengan pemuaian dalamkehidupan sehari-hari.

4) Mendeskripsikan peran kalor dalam mengubah wujud zat dansuhu suatu benda serta penerapannya dalam kehidupansehari-hari.

B. Wujud Zat Semua zat terdiri dari gabungan banyak partikel.Hal yang membedakan zat padat, cair atau gas adalah jarakantar partikel dan kekuatan yang mengikatnya.Zat padat :

jarak antarpartikelnya sangat berdekatan, jadi ikatannyapaling kuat.

Zat cair : jarak antar partikelnya lebih renggangdibanding zat padat, sehingga ikatan antarpartikelnya kurang kuat dibandingkan dengan zatpadat.

Zat gas : jarak antar partikelnya sangat renggangdibanding zat cair, sehingga ikatan antarpartikelnya sangat lemah dibandingkan dengan zatcair.

Suatu zat yang dipanaskan (diberi panas), gerakanpartikel-partikelnya menjadi semakin cepat, ini berartimemerlukan ruang lebih banyak untuk bergetar. Jika suatusaat gerakan semakin kuat, maka jarak antar partikelmenjadi semakin renggang dan yang diamati adalah bendatersebut berubah wujud. Begitu pula sebaliknya, jika suatubenda didinginkan (diambil panasnya), maka gerakan partikelbenda itu semakin lemah, akibatnya jarak antar partikelmenjadi semakin dekat dan yang diamati adalah bendatersebut berubah wujud.Contoh :

230

Air padat (es, zat padat), jika dipanaskan akan berubah wujud menjadi air cair (air, zat cair). Jika air itu dipanaskan terus akan berubah wujud menjadi uap air (gas). Sebaliknya uap air jika didinginkan akan berubah wujud menjadi air dan jika terus didinginkan akan berubah wujud menjadi es.

Semua proses yang berhubungan dengan perubahan wujuddapat dirangkum dalam Gambar 1 berikut.

Gambar 1. Perubahan wujud zat.

TUGAS

1. Bagaimana Anda membuktikan bahwa semua zat (padat, cair,dan gas menempati ruang dan memiliki massa!

2. Jelaskan sifat zat padat, cair dan gas berdasarkan bentukdan volumenya!

3. Berilah contoh-contoh peristiwa dalam kehidupan sehari-hariyang menunjukkan adanya perubahan wujud zat!

C. Suhu dan Peran Kalor dalam Mengubah Wujud Zat1. Pengertian Suhu

Suhu (temperatur) menyatakan derajat panas ataudinginnya suatu benda. Makin tinggi suhu suatu benda,makin tinggi derajat panas yang dimilikinya. Suhu suatubenda berkaitan dengan gerakan partikel-partikel bendatersebut. Jika suhu suatu benda tinggi, partikel-partikelpenyusun benda tersebut bergerak dengan kecepatan tinggi.Demikian juga bila suhu rendah, partikel-partikelpenyusun benda bergerak dengan kecepatan rendah pula.

Secara lebih tepat, suhu merupakan ukuran energikinetik molekuler internal rata-rata sebuah benda.Definisi dan penentuan suhu merupakan suatu hal yangsulit. Sebagai contoh, cukup sulit untuk mendefinisikan

231

Gas

Pad

a

Cair

menyublim

menghablur

membek

menguap

mengembun

men

suhu agar termometer yang berbeda akan saling sesuaidalam pengukuran suhu suatu zat.

Besaran suhu sangat terkait erat dengan kalor.Namun, benda yang mempunyai suhu tinggi tidak dapatdikatakan mempunyai kalor yang tinggi. Kalor dapatmenyebabkan perubahan suhu. Contoh: Air dingin mempunyaisuhu lebih rendah daripada air panas. Bila wadah airpanas dimasukkan ke dalam air dingin, diperolehkeseimbangan suhu pada air campuran. Air campuran tadimenjadi hangat. Suhu air hangat ada di antara suhu airdingin dan suhu air panas. Pada waktu dicampur, airdingin menerima kalor dari air panas sehingga suhunyabertambah. Sebaliknya, air panas suhunya berkurang. Padaproses itu terjadi perpindahan energi panas yang disebutkalor. Jadi yang berpindah bukan suhu.

Suhu menyatakan tingkat energi kinetik partikel-partikel zat. Makin tinggi suhu benda makin besar energikinetik partikel tersebut. Makin besar energi kinetikpartikel, energi panas makin besar. Energi panas berbedadengan kalor. Energi panas merupakan bentuk energipotensial yang disimpan oleh suatu benda. Sementara kaloradalah energi panas yang berpindah antara dua benda yangsuhunya berbeda. Secara spontan, kalor berpindh daribenda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Kalor bukanzat dan bukan energi yang tersimpan pada benda.

James Joule (1818-1889), menemukan kesetaraan antarakalor dan energi mekanik. Ia memperkuat temuan Thomson,bahwa kalor adalah bentuk energi. Kalor sebesar 1 kalorisetara dengan 4,2 joule energi mekanik. Dalam SI, satuankalor sama dengan satuan energi yaitu joule (J). Kalortidak dapat berpindah dari benda bersuhu rendah ke bendabersuhu tinggi, kecuali dengan alat. Alat yang dapatmemindahkan kalor dari suhu rendah ke suhu tinggi, adalahlemari es dan AC.

2. TermometerTermometer adalah alat untuk mengukur suhu dengan

tepat dan menyatakannya dengan suatu angka.

232

C R F K Rn

672

273 492320 0

80100 212 373

Saat ini terdapat beberapa termometer. Jenis termometeryang akan digunakan bergantung pada jangkauan suhu yangakan diukur, ketelitian yang diinginkan, sifat-sifat-sifat fisik, dan bahan yang digunakan.

Termometer dibuat berdasarkan perubahan fisis benda.Bila sebuah benda dipanaskan atau didinginkan sebagiandari sifat fisisnya berubah. Sebagai contoh, kebanyakanbenda padat dan cair memuai bila dipanaskan. Gas jugaakan memuai bila dipanaskan, atau jika volumenya dijagakonstan, tekanannya akan naik. Jika sebuah konduktorlistrik dipanaskan, resistansi listriknya juga berubah.Sifat fisis yang berubah dengan temperatur ini dinamakansifat termometrik. Perubahan sifat termometrikmenunjukkan perubahan temperatur benda itu. Sifattermometrik benda ini yang digunakan untuk menetapkansuatu skala temperatur dan membentuk sebuah termometer.

Beberapa sifat yang dibutuhkan termometer adalah:skalanya mudah dibaca, aman untuk digunakan, kepekaanpengukurannya, dan lebar jangkauan suhu yang mampudiukur.

a. Skala beberapa termometerPenetapan skala pada termometer diawali dengan

pemilihan dua titik tetap, yaitu titik lebur essebagai titik tetap bawah dan titik didih air sebagaititik tetap atas. Kedua titik tetap tersebut diberiangka, kemudian dibagi-bagi dalam beberapa skala yangdisebut derajat. Berdasarkan prinsip inilah dibuatskala Celcius (C), skala Reamur (R), skala Fahrenheit (F), skala Kelvin (K),dan skala Rankine(Rn).Perbandingan pembagian skala C, R, F, K dan Rn

Dari illustrasi gambar di atas didapat konversi dan

233

hubungan skala suhu Celcius, Reamur, Fahrenheit, Kelvin,dan Rankine sebagai berikut:

C = R = F – 32 = K – 273 = Rn-492………………..(1)

5 4 9 5 9C : R : F : K : Rn = 5 : 4 : 9 : 5 : 9 ..………………(2)

Jika diperhatikan pembagian skala-skala di atas dapat dinyatakan bahwa:a) satu skala Kelvin = satu skala Celcius ( 1 K = 1oC ) b) satu skala Fahrenheit = satu skala Rankine ( 1oF = 1 Rn

) Jadi: Hubungan antara skala Celcius dengan Reamur adalah :

toC = 5 toR atau toR= 4 toC ……………………………(3)4 5

Hubungan antara skala Celcius dengan Fahrenheit adalah :toF = 9 toC + 32 atau toC = 5 ( toF – 32 )

..............………………(4)5 9

Hubungan antara skala Reamur dengan Fahrenheit adalah :toF = 9 toR + 32 atau toR = 4 ( toF – 32 )

.............…………(5) 4

9Hubungan antara skala Celcius dengan Kelvin adalah :toC = T(K) - 273 atau T (K) = toC + 273

........………………(6)Hubungan antara skala Rankine dengan Kelvin adalah :T(Rn) = 9 T(K) ..

…………………….(7) 5

234

Berdasarkan penetapan titik tetap atas dan titik tetap bawah masing-masing skala di atas, maka dapat dibuat hubungan secara umum antaraskala-skala termometer sebagai berikut:

X−XoXt−Xo

=Y−YoYt−Yo

Keterangan :X : Skala termometer 1Xo : suhu pada titik beku termometer 1Xt : suhu pada titik didih termometer 1 Y : Skala termometer 2Yo : suhu pada titik beku termometer 2Yt : suhu pada titik didih termometer 2

TUGAS: 1.Carilah temperatur dalam skala Celcius yang ekivalen dengan

41oF dan 68oF.2.Carilah temperatur Fahrenheit yang ekivalen dengan 81 oC dan

65 oR

b. Beberapa jenis termometerSemua jenis termometer berdasarkan pada gejala

suatu besaran fisis tertentu berubah apabila suhuberubah (sifat termometrik). Apabila suhu suatu zatberubah, maka ada beberapa sifat zat berubah, antaralain: warnanya (misalnya besi panas), volumenya,tekanannya, dan daya hantar listriknya (hambatannya).Dengan memanfaatkan sifat termometrik zat, dapatdibuat beberapa jenis termometer antara lain:termometer cairan (termometer kaca), termometer gas,termometer hambatan listrik (pirometer), termokopel,dan sebagainya.

3. Ekspansi Termal (Pemuaian Zat)Salah satu sifat zat pada umumnya adalah mengalami

perubahan dimensi/ukuran (panjang,luas, dan volume) jika

235

celah( a ) ( b )

dikenai perubahan suhu. Jika suatu zat diberikalor/panas, maka zat tersebut mengalami:a) perubahan suhu (mengalami kenaikan suhu)b) perubahan wujud/fasec) pemuaian/ekspansi (mengalami pertambahan ukuran)

Besarnya pertambahan ukuran/dimensi benda ditentukan oleh:a) jenis bendab) ukuran benda mula-mulac) jumlah kalor yang diberikan

Benda padat, cair, maupun gas semuanya terdiri daripartikel-partikel atau molekul-molekul yang senantiasabergerak dan saling menarik satu sama lain. Kenaikan suhumenyebabkan jarak rata-rata antara atom-atom bertambahsehingga menyebabkan benda berekspansi/memuai, sedangkankebalikannya adalah menyusut. Jadi semua benda, baikpadat, cair, maupun gas pada umumnya memuai jikadipanaskan dan menyusut jika didinginkan, kecuali airpadasuhu antara 0oC-4oC, justru menyusut jika suhu dinaikkan.

Perubahan ukuran benda karena kenaikan suhu biasanyatidak besar kadang-kadang tidak dapat diamati terutamapada zat padat, namun akibatnya dapat dirasakan.

Pemuaian zat padatBila zat padat dipanaskan, maka suhunya naik dan

memuai. Pemuaian yang dialami oleh zat padat adalahpemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

Pemuaian panjangBeberapa zat padat seperti besi, aluminium, dan

tembaga ternyata mengalami pemuaian yang berbeda ketikadipanaskan. Batang aluminium dan batang besi yangpanjangnya sama, ketika dipanaskan dengan kenaikkan suhuyang sama, aluminium memuai lebih dari dua kali pemuaianbesi.

236

L0 L

LT

Perbedaan sifat muai berbagai zat ditentukan oleh koefisien muai panjang dari masing-masing zat .

Koefisien muai panjang (α) didefinisikan sebagaiperbandingan antara pertambahan panjang zat (∆L) denganpanjangnya semula (Lo), untuk setiap kenaikkan suhusebesar satu satuan suhu (∆T). Definisi ini ditulis dalambentuk persamaan seperti berikut:

α = ∆L / ( Lo∆T ) ...................................................

………………… (8)atau dapat ditulis :

∆L = αLo ∆T ..............................................

………………………(9)dengan ∆L = pertambahan panjang (m)∆L = LT - Lo

.......................................……………………………(10)

Bila persamaan (9) disubtitusikan pada persamaan (10),maka diperoleh:

LT = Lo (1 + α ∆T).............................................

…………………..…(11)

Pemuaian luasBenda padat yang berbentuk bidang seperti pelat-pelat besi atau

lembaran kaca, lebih tepat ditinjau muai luasnya atau muai bidangnya. Pemuaian luas berbagai zat bergantung pada koefisien muai luasnya.

Koefisien muai luas suatu zat (β) adalah perbandinganantara pertambahan luas zat (∆A) dengan luas semula (Ao),untuk setiap kenaikkan suhu sebesar satu satuan suhu(∆T).Perhatikan gambar berikut:

237

AAt A0Definisi tersebut di atas dinyatakan dalam bentuk

rumus sebagai berikut:β = ∆A/ (Ao∆T) .......................................………….……(12)

Atau : ∆A= β. (Ao ∆T) ………............................………………….(13)

dengan ∆A= pertambahan luas (m2)∆A=AT –Ao ....................................

……………………………………...(14)Dengan penalaran yang sama, seperti pada pemuaian panjang, pada

pemuaian luas berlaku persamaan:

AT = Ao ( 1 + β . ∆T ) .................................................

………………………….(15)Hubungan koefisien muai luas (β) dengan koefisien muai

panjang (α ) adalah sebagai berikut:β= 2 α ....................................

……………………………………….(16)

Pemuaian volumeBenda yang berbentuk kubus, balok, bola dan

sebagainya, ketika dipanaskan akan mengalami pemuaianvolume. Pemuaian volume berbagai zat (padat, cair dan gas)bergantung pada koefisien muai volumenya.

Koefisien volume suatu zat (γ) adalah perbandinganantara pertambahan volume (∆V) dengan volume mula-mula(Vo), untuk tiap kenaikkan suhu sebesar satu satuan suhu(∆T) dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut:γ= ∆V/(Vo ∆T) ..............................................…………………(17)

Atau :∆V= γ. (Vo. ∆T)

238

.............................………………………………….(18)dengan ∆V= pertambahan volume (m3)∆V=VT –Vo .........................

……………………………………...(19)Dengan penalaran yang sama, seperti pada pemuaian

panjang dan luas, pada pemuaian volume berlaku persamaan:VT = Vo (1 + γ ∆T) ......................................………………………….

(20)β= 3 α ...........................

…………………………………….(21)

Pemuaian zat cair dan gasZat cair atau gas selalu mengikuti bentuk wadah zat

cair atau gas dimasukkan ke dalam botol, maka bentuknyamenyerupai botol. Karena mempunyai sifat tersebut, maka zatcair dan zat gas hanya mengalami muai volume saja.

Secara umum, pada pemuaian zat cair dan gas berlaku:γ= ∆V/(Vo ∆T) ....................................

……………………………(22)Atau :

∆V = γ(Vo∆T) ..............................…………………………………(23)

dengan ∆V= pertambahan volume (m3)∆V=VT –Vo .....................

………………………………………….(24)dan

VT = Vo (1 + γ ∆T) .....................................

………………………….(25)

Pada pemuaian gas tidaklah sesederhana muai zat padatdan muai zat cair. Pada sistem gas juga hanya terdapatkoefisien muai ruang saja.

Untuk menentukan koefisien muai volume karena kenaikansuhu, maka tekanan gas harus dijaga tetap dan untukmenentukan koefisien muai tekanan karena kenaikan suhumaka volume gas dijaga tetap.

239

Jadi pada hakekatnya, akibat kenaikan suhu di dalamgas tertentu akan terdapat perubahan volume dan tekanan.

Pada pembahasan yang berkaitan dengan sejumlah massa gas, ada hal-hal yang perlu diperhatikan antara lain:1 volume (V)2 tekanan (P)3 suhu (T)

Ketiga hal itu saling berkaitan, berhubungan dan dapatberubah-ubah. Adapun hubungan-hubungan yang dapat terjadiadalah sebagai berikut:

P V = C T atau P V = C ....................................…………………………….. (26)

T

Sehingga berlaku : P1 V1 = P2 V2

............................…………………………(27) T1

T2

Dari pengukuran tekanan, volume, suhu, dan jumlah molgas didapat kesimpulan yang secara matematis dapatdinyatakan sebagai persamaan keadaan gas ideal sebagaiberikut:

P V = n R T ..................................……………………………… (28)

Dalam persamaan (28) tersirat suatu hubungan idealyang diwujudkan oleh model matematika sederhana yangmenggambarkan perilaku gas.

Gas idealadalah gas yang memenuhi persamaan P V = n R T untuksemua tekanan dansuhu. Umumnya perilaku gas riil mendekatimodel gas ideal pada tekanan rendah ( saat molekul-molekulgas terpisah cukup jauh).

Semula diduga bahwa tiap gas memiliki nilai Rtertentu, tatapi hasil eksperimen menunjukkan bahwa nilaiR tersebut besarnya sama untuk semua gas sehingga disebutsebagai konstanta gas universal/konstanta gas umum.

ILustrasi tingkah laku gas sempurna keadaan ideal.

240

P

PV/nTGas sempurna

T1T2T3

Pada gambar di atas Nisbah (ratio) PV/RT digambarkansebagai fungsi P untuk berbagai T. Untuk gas ideal, nilainisbah tersebut adalah konstan, namun untuk gas riilnilainya bertambah untuk suhu-suhu yang semakin rendah.Pada suhu yang cukup tinggi dan tekanan yang cukup rendah,nisbah itu mendekati nilai R untuk gas ideal.Akan ditinjau hubungan antara:1 Perubahan volume gas dan perubahan suhu gas pada

tekanan gas dibuat tetap. Pada muai volume gas,koefisien muai volume (γp) untuk semua gas pada tekanantetap adalah γp yang besarnya:

γp =1/273 (o C)-1 atau (K)-1

.......................................…………………………(29)Jadi secara khusus untuk pemuaian gas pada tekanan tetap berlaku:

∆V = γpVo ∆T...................………………….…………………………(30)

atau: VT = Vo (1+∆T/273)

..................................………………..……….....(31)2 Perubahan tekanan gas dan perubahan suhu gas pada

volume gas dibuat tetap. Pada perubahan tekanan gas,koefisien tekanan gas (γv) untuk semua gas pada volumetetap adalah γv yang besarnya:

γv =1/273 (o C)-1 atau (K)-1

....................................……………………………(32)Untuk pemuaian gas pada volume tetap berlaku :

PT = Po (1+∆T/273) ............……………....................….................(33)

Anomali AirDi atas telah disebutkan bahwa setiap zat bila

241

t

V

T

V

0 0 44

T

Es dan air

dipanaskan volumenya akan bertambah besar karena pemuaian,tetapi hal ini tidak berlaku untuk air pada suhu antara0oC-4oC. Pada suhu 0oC- 4oC , bila air dipanaskan makavolumenya akan berkurang . Penyimpangan sifat air darisifat umum ini disebut anomali air.

Hubungan perubahan suhu dengan perubahan volume airdan perubahan suhu dengan massa jenis air ditunjukkan olehgrafik pada gambar di bawah ini.

Nampak pada gambar di atas, bahwa volume air mencapainilai minimum (paling kecil) pada suhu 4oC dan massa jenisair maksimum pada suhu 4oC.3 Pengaruh pemuaian pada massa jenis zat

Pada umumnya pemanasan pada suatu zat akan menyebabkan volume zat bertambah, sedangkan massa zat tetap. Bertambahnya volume akan mempengaruhi massa jenis atau kerapatan zat.

ρt = ρo/(1+ γ∆T).........................................................

....................…(34)

D. Kalorimetri1. Konsep Kalor

Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Berarti kalor merupakan besaran fisika yang dapat diukur. Kegiatan pengukuran-pengukuran kalor (kalorimetri) dalam fisika, berkaitan dengan penentuan kalor jenis suatu zat. Alat yang digunakan untuk mengukur kalor disebut kalorimeter. Istilah kalor, pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli kimia dari perancis bernama A.L.Lavoisier (1743-1794). Kalor berasal dari kata caloric. Para ahli kimia dan fisika, semula menganggap bahwa kalor merupakan jenis zat alir yang tidak

242

terlihat oleh manusia. Berdasarkan anggapan inilah, satuan kalor ditetapkan dengan nama kalori disingkat kal.

Satu kalori (kal) didefinisikan sebagai banyaknya kaloryang diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sehinggasuhunya naik 1oC.

Kalor merupakan bentuk energi sehingga satuan kalor adalahsama dengan satuan energi, yaitu joule atau J. Akan tetapidewasa ini banyak kalangan yang menggunakan kalori sebagaisatuan kalor, misalkan di kalangan kesehatan. Konversisatuan kalor dalam SI dengan satuan kalor yang lain:

1 joule= 0,24 kalori atau 1kal= 4,2 joule

2. Kalor Jenis dan Kapasitas KalorJika 1 kg air dan 1kg minyak tanah masing-masing diberi kalor yang

sama (misalnya Q joule). Minyak tanah ternyata mengalami perubahan suhu kira-kira dua kali perubahan suhu air. Hal ini menggambarkan bahwa antarazat yang satu dengan yang lainnya dapat mengalami perubahan yang berbeda, meskipun diberi kalor yang sama. Perbedaan kenaikkan suhu tersebut, terjadi karena zat yang satu dengan yang lain berbeda kalor jenisnya. Kalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan atau dilepaskan (Q) untuk menaikkan atau menurunkan suhu satu satuan massa zat itu (m) sebesar satu satuan suhu ( T).∆

Dinyatakan dalam bentuk persamaan:

c = Q / (m.∆T)..................................…………………………………………..(35)

Q = m. c. ∆T.................................………………………………………..…

(36)Faktor m . c pada persamaan di atas diberi nama khusus

yaitu kapasitas kalor dengan lambang C. Jadi,C = m c ....................................................

....…………………….(37)Kapasitas kalor (C) dapat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang

diperlukan atau dilepaskan (Q) untuk mengubah suhu benda sebesar satusatuan suhu ( T). ∆

Sehingga dapat ditulis dalam bentuk persamaan sebagai243

Pengaduk

Penyekat/ Gabus

Termometer

berikut:m c = Q / ∆T ..........………………..…………………….………………………….(38)

atauC = Q / ∆ T .....…………..……………………………………………..……………(39)

3. Kalorimeter Sebagai Alat Pengukur Kuantitas PanasKalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur

kuantitas panas/kalor, menentukan kapasitas panas, danpanas jenis suatu zat. Gambar skematis kalorimeter dapatdiilustrasikan sebagai berikut:

Prinsip kerja kalorimeter didasarkan pengamatan JosepBlack (1720-1799), seorang ilmuan Inggris yang dikenaldengan Azas Black yang dinyatakan sebagai berikut:a.Jika dua benda yang mempunyai suhu berbeda didekatkan

sehingga terjadi kontak termis, maka zat yang suhunyalebih tinggi akan melepaskan kalor yang sama banyaknyadengan kalor yang diserap oleh zat yang suhunya lebihrendah sehingga suhu akhir kedua benda setelahkesetimbangan termis tercapai adalah sama

b.Jumlah kalor yang diterima = jumlah kalor yang diberikanQterima = Qlepas ..........................

…………………….………………...(40)Azas black ini merupakan bentuk lain dari perumusan

hukum kekekalan energi. Untuk menentukan panas jenis suatu bahandengan menggunakan kalorimeter adalah sebagai berikut:a.Sepotong bahan yang akan dicari panas jenisnya (cb)

ditimbang massanya, misalnya mb kemudiandipanaskan didalam tungku atau di dalam uap air sampai suhu tertentu,misalnya tb

b.Menimbang massa kalorimeter kosong (mk), memasukkan airke dalam kalorimeter kemudian ditimbang massanya (mk+a),sehingga massa air dapat diketahui yaitu ma = (mk+a) - mk

244

PADAT

GAS

CAIR

b

d

ef

c

a

c.Air di dalam kalorimeter diaduk pelan-pelan dan diukursuhunya, misalnya t1.

d.Potongan bahan yang akan ditentukan panas jenisnyasetelah dipanaskan dimasukkan ke dalam kalorimeterdengan cepat lalu diaduk dan suhunya dicatat, misalnyat2.

e.Jika panas jenis kalorimeter dan air diketahui masing-masing ck dan ca serta selama percobaan tidak ada panasyang hilang dari kalorimeter, maka berdasarkan azasBlack:

Panas yang dilepaskan = panas yang diterima mb cb ( tb - t2 )= mk ck ( t2 - t1 ) + ma ca ( t2 - t1

) Karena ca = 1 kal/goC maka : mb cb ( tb - t2 )=( mk ck + ma ) ( t2 - t1 )

Dengan demikian: cb = ( mk ck + ma ) ( t2 - t1 )

...............................……….(41) mb ( tb - t2 )

4. Kalor Pada Perubahan Wujud Zat Zat dapat mempunyai beberapa tingkat wujud yaitu

padat, cair, dan gas. Dalam perubahan dari wujud yang satuke wujud yang lain disertai penyerapan kalor atau pelepasankalor dan biasanya diikuti perubahan volume. Perubahanwujud zat sering disebut juga sebagai perubahan fase.Peristiwa penyerapan kalor atau pelepasan kalor tersebutdapat digambarkan sebagai berikut.

Keterangan gambar:a = menyerap kalor d =melepas kalorb = melepas kalor e =melepas kalorc = menyerap kalor f =menyerap kalor

245

Padat Cair Gas

Ketiga wujud zat tersebut diilustrasikan pada gambar berikut

5. Diagram FasePada uraian ini akan ditinjau suatu benda dalam

keadaan padat dengan suhu T1 akan diubah menjadi fase gasdengan suhu T2.

Proses perubahan benda dari fase padat ke fase gasdapat dijelaskan dengan skema diagram perubahan fasesebagai berikut

suhu

RANGKUMAN1. Zat adalah segalasesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang.

2. Berdasarkan wujudnya zat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu zat padat, zat cair dan zat gas3. Sifat partikel-partikel zat padat, zat cair dan zat gas yaituZat padat : jarak antarpartikelnya sangat berdekatan, jadi ikatannya paling kuat.Zat cair : jarak antar partikelnya lebih renggang

dibanding zat padat, sehingga ikatan antarpartikelnya kurang kuat dibandingkan dengan zatpadat.

246

T

QT2

Q2

Q5

TL

Q1

Q3

T4

Pada

Cair

Ua

T

t

Zat gas : jarak antar partikelnya sangat renggangdibanding zat cair, sehingga ikatan antarpartikelnya sangat lemah dibandingkan dengan zatcair.

4. Proses perubahan wujud dari zat cair menjadi zat gasdisebut menguap.Proses perubahan wujud dari zat gas menjadi zat cairdisebut mengembun.Proses perubahan wujud dari zat cair menjadi zat padatdisebut membeku.Proses perubahan wujud dari zat padat menjadi zat cairdisebut melebur.Proses perubahan wujud dari zat gas menjadi zat padatdisebut menghablur.Proses perubahan wujud dari zat padat menjadi zat gasdisebut menyublim.

KINEMATIKA PARTIKEL

A. PendahuluanDalam bab ini akan dibahas tentang kinematika partikel.

Cabang ilmu mekanika yang meninjau gerak partikel tanpameninjau penyebab geraknya disebut sebagai kinematika.Setelah mempelajari Kinematika Partikel ini, diharapkanAnda dapat:1) menjelaskan fungsi kerangka acuan.2) menjelaskan perbedaan posisi, kecepatan, dan percepatan.3) menjelaskan perbedaan faktor yang mempengaruhi gerakdengan kecepatan konstan dan percepatan konstan.

4) menjelaskan hubungan akibat dari beberapa kombinasigerak.5) menganalisis penyebab gerak melingkar beraturan.6) menjelaskan hubungan kerangka acuan dengan gerakrelatif.

247

B. Beberapa Pengertian dalam Gerak Sebelum mendiskusikan tentang gerak secara mendalam,

ada beberapa hal penting akan kita diskusikan lebih dahulu,yaitu: kerangka acuan, jarak, perpindahan, kelajuan, kecepatan, danpercepatan.

1. Kerangka Acuan, Sistem Koordinat, dan Pengertian GerakMisalnya kereta pada Gambar 1 melintas dengan kecepatan80 km/jam. Ketika Anda sedang duduk dalam kereta apitersebut, Anda melihat seorang penumpang lain berjalanke arah gerbong depan dengan kecepatan 5 km/jam, sepertiterlihat pada Gambar 1. Titik acuan gerak orang tersebutadalah kereta api. Orang lain yang berada di luar keretaapi akan melihat orang tersebut berjalan dengankecepatan 85 km/jam (Mengapa?) Bagaimana bila orangtersebut berjalan ke arah gerbong belakang?

Setiap gerak didefinisikan sebagai perubahan posisirelatif terhadap titik acuan tertentu. Namun dalamkehidupan sehari-hari kita sering menggunakan bumi(tanah) sebagai titik acuan umum.Banyak besaran fisis lain yang pengukuran kuantitasnyajuga menggunakan titik acuan, contohnya jarak. Andamenyebut perjalanan menuju Jakarta, menempuh jarak 800km. Pertanyaan yang muncul, dari mana titik acuannya?Kalau dari Surabaya, mungkin benar, tetapi kalau dariSemarang apakah juga 800 km? Selain jarak, bila kitamenyatakan selang waktu dan arah juga harus menggunakantitik acuan.Untuk mempermudah penentuan jarak dan arah, kita seringmenggunakan sumbu-sumbu koordinat seperti ditunjukkanpada Gambar 2, yang lazim disebut sistem koordinat

248

Gambar 1Seseorang

berjalan dalamkereta apiyang melaju.

Y

Cartesius dua dimensi (2D). Dengan sistem koordinattersebut akan lebih mudah untuk menentukan titik acuan.

Posisi yang terletak di sebelah kanan titik asalkoordinat -titik (0,0)- pada sumbu-x diperjanjikanmemiliki nilai x positif; yang berada di sebelah kirititik asal pada sumbu-x memiliki nilai x negatif. Posisititik-titik di atas titik asal pada sumbu-y memilikinilai y positif, sedangkan titik-titik yang berada dibawah titik asal pada sumbu-y diperjanjikan memilikinilai y negatif. Sebarang titik yang lain dapatditentukan posisinya dengan menggunakan sumbu-sumbu xdan y, misalnya posisi titik A pada Gambar 2 adalah (2,3). Artinya, titik tersebut berada 2 satuan di sebelahkanan titik asal, searah sumbu-x dan 3 satuan di atastitik asal, searah sumbu-y. Tentukan posisi titik B,pada Gambar 2!

2. Vektor dan SkalarDalam mendiskusikan besaran-besaran fisis, selain titikacuan ada hal lain yang juga harus kita perhatikan,yaitu jenis besaran vektor dan skalar. Menurut aturanmatematika 10 ditambah 5, hasilnya pasti 15. Tetapi difisika, belum tentu. Gaya 10 N dan 5 N dikenakan padasuatu benda, berapakah gaya total yang dialami bendatersebut? Apakah pasti 15 N? Jawabnya belum tentu,bergantung pada arah kedua gaya tersebut. Bila keduagaya tersebut searah, gaya totalnya memang 15 N, tetapibila keduanya berlawanan arah, maka gaya totalnya, 5 N?Mengapa?Besaran fisis yang memiliki besar dan arah, seperti gayadi atas, disebut vektor. Sedangkan besaran yang hanya

249

Gambar 2Sistem koordinat Cartesius

dua dimensi (2D)

YA

B

X

B

Y

X

memiliki besar, tidak memiliki arah, disebut skalar,contohnya massa. Posisi termasuk vektor sedangkan jaraktergolong skalar.Pengungkapan vektor dalam sistem koordinat Cartesiusdinyatakan dalam bentuk vektor satuan. Vektor satuan kearah sumbu-x diberi simbol i , vektor satuan ke arahsumbu-y diberi simbol j , sedangkan vektor satuan ke arahsumbu-z diberi simbol k .Marilah kita nyatakan posisi titik A dan B pada gambar 2di atas secara vektor

rA= 2 i + 3 jrB= - i + 5 j

Representasi rAdan rBdi atas secara grafis terlihat dibawah ini

3. Kecepatan dan Kelajuan, Jarak dan Perpindahan Bila kita mendiskusikan gerak, kita pasti sampai padaistilah kecepatan. Misalnya, mobil bergerak ke timurmenempuh jarak 240 km dalam waktu 3 jam, berapakahkecepatan mobil tersebut?Dalam percakapan sehari-hari kata kecepatan (velocity) seringdirancukan penggunaannya dengan kata kelajuan (speed). Padafisika, ada perbedaan yang jelas antara kecepatan dankelajuan. Kecepatan memiliki dua hal, yaitu besar danarah, sedangkan kelajuan hanya memiliki besar tetapitidak memiliki arah. Seseorang bersepeda 5 km/jam. Halini menyatakan kelajuan. Tetapi bila disertai arah,misalnya: seseorang bersepeda 5 km/jam ke arah utara,informasi yang diungkapkan adalah kecepatan. Jadi,

250

Gambar 2aVektor posisi A dan B dalam sistem

koordinat Cartesius 2D

kecepatan dapat pula dinyatakan sebagai kelajuan yangdisertai arah.Selain kecepatan dan kelajuan, dalam kehidupan sehari-hari sering juga dianggap sama antara jarak danperpindahan. Bila suatu benda bergerak, jarak menyatakanpanjang lintasan yang ditempuh benda itu selamageraknya, sedangkan perpindahan menyatakan perbedaanposisi akhir benda dibandingkan posisi awalnya. Untukmemperjelas perbedaan antara jarak dan perpindahan, padaGambar 3 diilustrasikan suatu benda bergerak 70 meter ketimur kemudian berbalik ke barat sejauh 30 meter.

Jarak (distance) yang ditempuh benda di atas adalah 100meter ditunjukkan oleh garis putus-putus, sedangkanperpindahannya (displacement) 40 meter, ditunjukkan garissambung, ke arah timur. Seandainya gerak benda pada Gambar 3 membutuhkan waktu20 sekon, kelajuan orang tersebut adalah 5 m/s,sedangkan besar kecepatannya 2 m/s. Bagaimanakah hal inidiperoleh? Diskusikan paparan di bawah ini.

a. Kecepatan rata-rataKecepatan rata-rata menyatakan perpindahan yang

dialami sesuatu setelah bergerak selama selang waktu tertentu.Misalnya, suatu benda mula-mula (t1) berada di

x1, beberapa saat kemudian (t2) berada di x2, sepertiditunjukkan pada Gambar 4. Untuk melakukanperpindahan (x2 - x1), waktu yang dibutuhkan olehbenda tersebut (t2 - t1), sehingga besar kecepatanrata-rata secara matematis dapat dirumuskan sebagaiberikut:

251

Gambar 3Perbedaanantarabar

attimur

perpindahan

(x2 - x1)v =

.....................................................(1)(t2 - t1)

Bila perubahan disimbolkan dengan , perubahanposisi (x2 - x1) dapat ditulis x dan perubahanwaktu (t2 - t1) dapat ditulis t, sehingga kecepatanrata-rata dapat dinyatakan secara matematis:

xv =

..................................................... (2)t

Bagaimanakah bila x2 lebih kecil dibanding x 1?Perubahan posisi (x) akan bertanda negatif,artinya benda berpidah ke kiri pada sumbu-x menjauhititik asal.

Soal ContohSeseorang berlari selama 10,0 sekon posisinya berubah dari30,0 m menjadi 50,0 m, seperti ditunjukkan pada Gambar 5.Berakah kecepatan rata-rata orang berlari tersebut?

PenyelesaianKecepatan rata-rata menyatakan perpindahan dibagi waktuyang dibutuhkan untuk melakukan perpindahan tersebut.

252

Gambar 5Pelari melakukan

perpindahan 20,0 m,

X

30

50,0

Gambar 4Panjang dan

arah anak panahmenunjukkan

Y

X x1

x2

Perpindahan x = x2- x1 = 50,0 - 30,0 = 20,0 m, searahsumbu-x positif.

Selang waktu untuk melakukan perpindahan tersebut, t= 10,0 s. Maka kecepatan rata-ratanya :

v=20,0 m10,0 s

=2,0 m/s

Ternyata kecepatan rata-ratanya bertanda positif, berartiarah geraknya ke kanan sepanjang sumbu-x.

b. Kecepatan Sesaat Jika Anda mengendarai mobil sepanjang lintasan

lurus 150 km selama 2 jam, kecepatan rata-rata Andaadalah 75 km/jam. Ini bukan berarti, bahwa kecepatanmobil Anda setiap saat selama dua jam tersebutadalah 75 km/jam. Untuk mengetahui kecepatan setiapsaat selama suatu benda bergerak, kita gunakankonsep kecepatan sesaat. Kecepatan sesaat adalahkecepatan yang terukur pada satu saat tertentu. Untukmengekspresikan satu saattertentu digunakan limit selangwaktu (t) mendekati nol. Sehingga pengertiankecepatan sesaat dapat diungkapkan sebagai

xv = limit

..................................................... (3)t0 t

atau

v = dxdt ................................

..................... (4)

c. Kelajuan rata-rataKelajuan rata-rata menyatakan jarak total yang

ditempuh sesuatu yang bergerak selama selang waktu yangdibutuhkan. Bila jarak total yang ditempuh diberi

253

notasi x dan waktu total yang dibutuhkan diberinotasi t, dan kelajuan rata-rata v , maka secaramatematis dipenuhi:

(x2 - x1) xv = =

.......................................... (5) (t2 - t1) t

Soal ContohSeseorang bersepeda dari tempat A ke tempat B yang berjarak1 km dalam waktu 15 menit, dari tempat B ke tempat C yangberjarak 3 km dalam waktu 30 menit, dan dari tempat C ketempat D yang berjarak 4 km dalam waktu 30 menit. Berapakahkelajuan rata-rata orang tersebut bersepeda?Penyelesaian:Jarak total x = (1 + 3 + 4) km = 8 kmWaktu total t = (15 + 30 + 30) menit = 75 menit = 1,25 jamKelajuan rata-rata = jarak total : waktu total

v=xt=

8 km1,25 jam

=6,4 km/jam

Diskusikan!Apakah dibenarkan bila kelajuan rata-rata ditentukan denganpersamaan berikut?

v=

xabtab

+xbctbc

+xcdtcd

3Berikan argumentasi Anda!

Soal Latihan1. Bila orang bersepeda pada soal contoh di atas beristirahat

selama 15 menit di tempat C, berapakah kelajuan rata-rataorang tersebut bersepeda?

2. Diameter Bumi kira-kira 12.700 km. Kala rotasi Bumi 24 jam.Bila manusia (kita) berada relatif tetap di permukaan Bumi,berapakah kelajuan rotasi kita? (Bahan renungan: Apakahkita merasakan kelajuan tersebut? Mengapa)?

254

4. PercepatanKecepatan benda yang mengalami perubahan semakin besardinamakan dipercepat, misalnya mobil A mula-mula diamkemudian kecepatannya menjadi 80 km/jam. Bila mobil Bmengalami perubahan kecepatan sama dengan mobil A, yakni80 km/jam tetapi membutuhkan waktu lebih sedikit,berarti percepatan mobil B lebih besar dibandingpercepatan mobil A. Dengan demikian apakah yang dimaksuddengan percepatan?Percepatan rata-rata didefinisikan sebagai perubahankecepatan yang terjadi selama selang waktu tertentu.

perubahan kecepatanpercepatan rata-rata =

selang waktu yang dibutuhkan

Bila perubahan kecepatan (v2 - v1) disimbolkan v,perubahan waktu (t2 - t1) disimbol-kan t, dan percepatandiberi simbol a , maka dapat ditulis:

( v2 - v1 ) va = =

..........................................(5) (t2 - t1 ) t

Analogi dengan kecepatan sesaat, percepatan sesaat jugadinyatakan dalam limit selang waktu (t) infinitisimalmendekati nol, sehingga dituliskan sebagai

v dva= limit =

..........................................(6)t0 t dt

Dengan demikian kita dapat menyatakan bahwa percepatanmerupakan laju perubahan kecepatan. Bagaimana bilakecepatan benda tidak berubah semakin besar, tetapijustru semakin kecil? Hal ini menunjukkan bahwa bendatersebut mengalami percepatan negatip (lazim disebut

255

perlambatan). Perlambatan terjadi ketika kecepatan danpercepatan memiliki arah yang berlawanan.Pemahaman terhadap percepatan sering dirancukan dengankecepatan. Untuk memahami perbedaan keduanya, kitadiskusikan contoh soal di bawah ini.

Soal ContohMobil dipercepat sepanjang jalan lurus dari diam hinggaberkecepatan 60 km/jam dalam waktu 5,0 sekon. Berapakahpercepatan rata-rata mobil tersebut?

PenyelesaianPercepatan rata-rata dinyatakan

( v2 - v1 ) 60 km/jam - 0 km/jama = = (t2 - t1 ) 5,0 s

= 12 km/jam/s = 3,3 m/s/s = 3,3 m/s2

Hal ini menunjukkan, bahwa terjadi perubahan kecepatan3,3 m/s setiap sekon. Bila percepatan dianggap konstan,pada satu sekon pertama, kecepatan mobil naik dari 0 m/smenjadi 3,3 m/s. Pada satu sekon berikutnya, kecepatanmobil naik dari 3,3 m/s menjadi 6,6 m/s, dan seterusnya.Bila percepatan sesaatnya tidak konstan, maka besarperubahan kecepatan tiap sekon juga tidak konstan.

Soal LatihanMobil bergerak pada lintasan lurus dengan kecepatan 15,0m/s. Dalam selang waktu 5,0 sekon, kecepatan mobil tinggal5,0 m/s. Berapakah percepatan rata-rata mobil tersebut?Berilah penjelasan!

5. Pengaruh percepatan terhadap gerak256

Meskipun gerak yang terjadi dalam kehidupansesungguhnya sangat kompleks, namun dalam berbagaikasus, perubahan percepatan yang sangat kecil dapatdiabaikan, sehingga percepatannya dianggap konstan.Selanjutnya kita akan mendiskusikan bagaimanakahkarakteristik gerak dengan percepatan konstan.

5.1 Gerak dengan percepatan konstanUntuk penyederhanaan simbol, posisi awal = x0, dankecepatan awal = v0. Setelah selang waktu t detik,kecepatannya menjadi vt dan posisinya menjadi xt.Sehingga setelah t sekon kecepatan rata-ratanya dapatdituliskan:

(xt - x0)v =

t

Bila t = (t- t0) dan t0 = 0, maka persamaan di atas dapatditulis:

(xt - x0)v =

..........................................(7)t

dan percepatan rata-rata dinyatakan sebagai

(vt - v0)a =

..........................................(8)t

Persamaan (8) dapat diubah menjadivt - v0 = a t

untuk percepatan konstan a = a, maka dapat jugadinyatakan:

vt = v0 + at..........................................(9)

257

Persamaan (9) bermanfaat seandainya percepatan suatubenda diketahui kemudian kita ingin mengetahui berapakecepatannya setelah selang waktu tertentu. Misalnya,kecepatan awal benda 6,0 m/s, mengalami percepatansebesar 4,0 m/s2. Setelah 6,0 sekon kecepatan bendamenjadi berapa? Berdasar persamaan di atas,

vt = v0 + at= 6,0 m/s + (4,0 m/s2) 6,0 s = 30 m/s

Sekarang bagaimana menentukan posisi benda yang bergerakdengan percepatan konstan? Dari persamaan (6) diperolehhubungan antara kecepatan rata-rata dan posisidinyatakan dengan persamaan

(xt - x0)v =

tUntuk menentukan posisinya, persamaan di atas dapat puladitulis

xt = x0 + v t ..........................................(10)Bila perubahan kecepatan terjadi secara seragam (karenapercepatannya konstan), maka besar kecepatan rata-ratadalam sebarang selang waktu sama dengan setengah darijumlah kecepatan awal dan kecepatan akhir untuk selangtersebut, dinyatakan sebagai berikut

vt + v0v = (percepatan

konstan) ..........................................(11) 2

Substitusi pers. (9) dan (11) ke dalam pers. (10),diperolehxt=xo+vot+ 1

2 at2

..........................................(12)

258

Persamaan (9), (11), dan (12) merupakan tigapersamaan dari empat persamaan yang sering digunakanuntuk memecahkan permasalahan gerak dengan percepatankonstan. Sekarang kita akan menurunkan persamaankeempat yang sangat berguna bila percepatan, posisi,dan kecepatan awal sudah diketahui, kita inginmengetahui kecepatan saat t sekon (vt), tetapiwaktunya tidak diketahui. Pers. (9) diubah dulu menjadi

(vt - v0)t =

..........................................(13)a

Substitusikan pers. (9) dan (11) ke pers. (10) diperolehvt

2 = v02 + 2 a(xt - x0)

..........................................(14)

Sekarang telah kita peroleh empat persamaan penting yangsangat bermanfaat untuk menyelesaikan permasalahan gerakdengan percepatan konstan, yaitu:

vt = v0 + at..........................................(15a)xt=xo+vot+ 1

2 at2

..........................................(15b) vt

2 = v02 + 2 a(xt - x0)

..........................................(15cvt + v0

v = ..........................................(15d)

2

Empat persamaan di atas hanya berlaku untuk gerak denganpercepatan konstan. Gerak benda yang memiliki percepatankonstan disebut gerak lurus berubah beraturan (GLBB). ContohGLBB adalah gerak benda vertikal ke atas di dekat

259

permukaan bumi. Gerak ini mendapat pengaruh percepatangravitasi, yang besarnya relatif tetap untuk tempat-tempat di sekitar permukaan bumi, yaitu sekitar 9,8m/s2.

Soal ContohSeorang arsitek merancang lapangan terbang untuk pesawat-pesawat kecil. Panjang landasan terbang yang dibuat 150meter. Suatu pesawat yang membutuhkan kelajuan minimal 100km/jam atau 27,8 m/s agar dapat takeoff, menggunakanlapangan terbang ini dengan percepatan rata-rata 2,0 m/s2.Apakah pesawat tersebut dapat terbang?PenyelesaianDiketahui: xt - x0 = 150 m

a = 2,0 m/s2

v0 = 0 m/sMenggunakan persamaan (15c) kita perolehvt

2 = v02 + 2 a (xt - x0)

= 0 + 2 (2,0 m/s2)(150 m) = 600 m2/s2

Sehingga diperoleh vt = 24,5 m/s.

Ternyata kelajuan maksimal yang dapat dihasilkan lebihkecil dari kelajuan minimal untuk terbang. Berartipesawat tersebut gagal takeoff (tidak dapat terbang) dilapangan ini. Berapakah panjang landasan terbang yangdibutuhkan pesawat ini agar dapat takeoff? Bila tetapmenggunakan landasan tersebut, berapakah percepatanminimum yang harus diberikan pada pesawat?

5.2 Gerak dengan kecepatan konstanGerak benda yang tidak memiliki percepatan(percepatannya = 0), kecepatannya akan selalu tetap.Gerak dengan kecepatan tetap semacam ini disebut geraklurus beraturan (GLB). Sehingga untuk GLB, a = 0 dan vt =konstan maka pers. (9a), (9b), (9c), dan (9d)memberikan

260

190

X (m)

vt = v0 = vxt=xo+vt atau

xt - x0 = vt..........................................(16)Pada berbagai kasus, mungkin posisi awal benda x0 = 0atau kecepatan awalnya v0=0, bila terjadi demikianpersamaan-persamaan pada GLB dan GLBB di atas menjadilebih sederhana.

B. Grafik Gerak Selain dalam bentuk uraian kata-kata, sketsa,

diagram, dan tabel, gerak dapat dinyatakan dalam bentukgrafik. Dengan grafik dapat diprediksikan posisi,kelajuan, dan percepatan gerak.

1. Grafik GerakLurus BeraturanSebagaimana telah didiskusikan sebelumnya bahwa padagerak lurus beraturan, kecepatannya selalu konstan.Berarti perbandingan perubahan posisi denganperubahan waktu selalu tetap. Misalnya grafik padaGambar 8. Saat t0= 0 s posisinya x0= 40 m, saat t1= 1 sposisinya x1= 115 m, saat t2= 2 s posisinya x2= 190 m.Dari data-data di atas, diperoleh kelajuan rata-rata:

x x1 - x0x2 - x1v = = = t t1 - t0 t2 - t1

115 - 40 190 - 115= = = 75 m/s 1 - 0 2 - 1

261

Gambar 6Grafik posisi terhadapwaktu untuk gerak dengan

kelajuan konstan

Semakin besar perubahan posisi (x) dibandingperubahan waktu (t ) akan dihasilkan grafik dengankemiringan (slope/gradien) semakin curam. Hal inimenunjukkan kelajuan rata-rata gerak semakin besar.

Soal LatihanJelaskan gerak benda A, B, dan C pada grafik di bawah ini!

2. Grafik Gerak Lurus Berubah BeraturanGerak lurus berubah beraturan (untuk selanjutnyadisingkat GLBB) memiliki percepatan tetap, sehinggakecepatannya berubah secara teratur. Misal, GLBBmemiliki grafik kelajuan rata-rata terhadap waktusebagai berikut:

Perbandingan perubahan kecepatan terhadap perubahanwaktu menyatakan percepatan. Percepatan gerak padagrafik di atas:

v v1 - v0v2 - v1a = ----- = --------- = --------- t t1 - t0 t2 - t1

74 - 70 78 - 74 = ------------ = -------------- = 4 m/s2

262

x

1 - 0 2 - 1

Semakin besar perubahan kecepatan dibanding perubahanwaktu menghasilkan kemiringan garis (slope/gradien)semakin curam. Hal ini juga menunjukkan bahwapercepatannya semakin besar.Sebagaimana grafik kelajuan terhadap waktu (v-t) padaGLB, pada GLBB ini juga dapat digunakan untukmenentukan jarak yang telah ditempuh, yaitu ekuivalendengan luasan di bawah grafik.

C. Gerak Jatuh BebasGerak jatuh bebas di dekat permukaan bumi merupakan

contoh populer dan alami untuk gerak dengan percepatankonstan. Gerak jatuh bebas terjadi bila benda dari keadaandiam (v0 = 0) pada ketinggian tertentu mendapat pengaruhgaya gravitasi bumi sehingga jatuh dengan percepatankonstan. Percepatan ini disebut percepatan gravitasi bumi ,diberi simbol g besarnya kira-kira 9,8 m/ s2 dengan arahmenuju permukaan bumi.

Bila arah vertikal dinyatakan dengan sumbu-y, makauntuk gerak jatuh bebas, persamaan (9b) dan (9c) menjadi

yt - y0 = 12 gt2

vt2 = 2g(yt - y0)Bila y0 = 0, menyatakan permukaan tanah, maka persamaan

di atas menjadi lebih sederhana.

yt = 12 gt2

..........................................(17)

vt2 = 2gyt ..........................................

(18)

Meskipun secara matematis persamaan (17) dan (18) mudahdipahami dan tidak rumit, tetapi secara fisis seringmenimbulkan miskonsepsi.

263

Pada penelitian diagnosis miskonsepsi hampir selaludilontarkan pertanyaan sebagai berikut, dua benda A dan Bmassanya berbeda, benda A lebih berat dibanding benda B,bila kedua benda dijatuhkan dari ketinggian yang sama,benda manakah yang akan jatuh lebih dulu? Mayoritas jawabanresponden (terdiri dari siswa dan guru) mengatakan bahwabenda A pasti jatuh lebih dulu karena benda A lebih berat.Apakah memang demikian?

Galileo Galilei (1564-1642) dengan teknikpenyederhanaan yang kreatif menyampaikan postulatnya, bahwapada gerak jatuh bebas semua benda tanpa pengaruh gesekanudara akan mengalami percepatan yang konstan dan sama.Galileo memprediksi bahwa benda yang jatuh akan menempuhjarak sebanding dengan kuadrat waktu yang dibutuhkan. Halini sesuai dengan persamaan (17). Galileo menjelaskan bahwasemua benda, berat atau ringan, akan jatuh denganpercepatan yang sama bila tidak mendapat pengaruh gesekanudara. Berdasar uraian ini, bila gesekan udara diabaikan,apakah waktu yang dibutuhkan oleh benda yang jatuh bebasdari ketinggian tertentu untuk sampai di tanah bergantungpada massanya? Berdasar persamaan (18), faktor apakah yangmempengaruhi besarnya waktu yang dibutuhkan?

Soal Contoh 1 Bola jatuh bebas dari atas menara tingginya 70 meter.Berapakah jarak yang ditempuh bola setelah jatuh 1 sekon, 2sekon, dan 3 sekon?

PenyelesaianPercepatan gravitasi dianggap g = 9,8 m/ s2. Untukmenentukan jarak (y) setelah t sekon, kita pergunakanpersamaan (11),

yt = 12 gt2

setelah 1 s :

264

yt = 12 ( 9,8) 12 = 4,90 meter

setelah 2 s :

yt = 12 (9,8) 22 = 19,60 meter

setelah 3 s :

yt = 12 (9,8) 32 = 44,1 meter

(Jarak tempuh (yt ) diukur dari tempat boladijatuhkan)

Latihan1. Apakah yang dimaksud dengan gerak? Apakah arti penting

kerangka acuan dalam memahami gerak? Jelaskan! 2. Bandingkan antara jarak, perpindahan, kelajuan, kecepatan,

dan percepatan!3. Mungkinkah suatu benda yang bergerak dengan kelajuan

konstan memiliki kecepatan bervariasi? Berikan penjelasandan contoh gerak tersebut dalam kehidupan!

4. Setelah meloncat keluar, seorang penerjun meluncur turunsejauh 20 meter tanpa gesekan. Setelah payung (parachute)terbuka, ia mengalami perlambatan 2 m/s2, dan tiba di tanahdengan laju 5 m/s. Bila percepatan gravitasi di daerahtersebut 10 m/ s2, tentukan:a. berapa lama penerjun berada di udara?b. dari ketinggian berapa ia terjun?

6. Benda bergerak selama 5,0 sekon. Kedudukan benda pada tiap-tiap sekon sebagaimana tertulis dalam tabel di bawah ini.

Waktu(s)

Kedudukan (m)

0,0 301,0 302,0 353,0 45

265

4,0 605,0 70

7. Dua buah benda A dan B bergerak menghasilkan grafik posisiterhadap waktu sebagai berikut:

Posisi (m)

A

B

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Waktu (s)

Daftar PustakaGiancoli, D.C. 1995. PHYSICS (Fourth Edition). New Jersey:

Prentice Hall.Halliday, D., Resnick, R. 1994. PHYSICS, terjemahan: Pantur

Silaban dan Erwin Sucipto. Jakarta: Erlangga.Yos Sumardi, dkk. 1995. Materi Pokok MEKANIKA, Modul 1-9.

Jakarta: PPMG SLTP, Direktorat Dikdasmen.

Zitzewitz, P.W., Davids, M., Guitry, N.D., Hainen, N.O.,Kramer, C.W, Nelson, J.B., Nelson, Jim, 1999, PHYSICS,Principles and Problems (Teacher Wraporound Edition), USA,Glencoe-McGraw-Hill

266

Berdasar data di atas,a. buatlah grafik posisi

terhadap waktu!b. buatlah grafik kelajuan

terhadap waktu!

Bila satu kotak vertikal sama dengan 1 meter,

a. Deskripsikan gerakbenda A dan B!

b. Berdasar grafik diatas, buatlah grafik kelajuan terhadap waktu!

GAYA DAN TEKANAN

A. PendahuluanDalam bab akan dibahas tentang gaya dan tekanan.

Diharapkan Anda dapat mengidentifikasi jenis-jenis gayadan pengaruhnya pada suatu benda yang dikenai gaya,Menerapkan hukum Newton untuk menjelaskan peristiwa dalamkehidupan sehari-hari. Tekanan pada zat padat, tekanan padazat cair dan tekanan udara.

B. GayaGaya adalah segala sesuatu yang memungkinkan terjadinyaperubahan mekanis pada suatu benda, misalnya pecah, patah,berubah bentuk, berubah posisi.Gaya adalah suatu tarikan atau dorongan yang dikerahkansebuah benda terhadap benda lain. Besar gaya diukur denganneraca pegas, diukur dalam satuan newton (N). Berdasarkansumbernya, ada gaya otot, gaya pegas, gaya mesin, gayalistrik, gaya magnet, dan gaya gravitasi.

Gaya otot adalah gaya yang dihasilkan oleh kontraksi danrelaksasi berbagai otot, misalnya kontraksi otot bisep danrelaksasi otot trisep lengan menimbulkan gaya (untukmengangkat barbel, misalnya). Gaya pegas dihasilkan olehbenda-benda elastis, misalnya pegas dan karet. Gaya mesindihasilkan oleh mesin atau pesawat. Gaya listrik dihasilkanoleh muatan listrik, misalnya sisir plastik sehabisdigunkana untuk menyisir rambut kering dapat menarikkertas-kertas kecil. Gaya magnet dihasilkan oleh magnetterhadap benda-benda yang dapat ditarik magnet (misalnyabesi dan nikel). Gaya gravitasi berupa tarik menarik antarbenda, gaya ini relatif sangat kecil, sehingga gayagravitasi yang kita rasakan adalah gaya gravitasi dari bumiterhadap benda-benda (walaupun sebenarnya antar benda jugaterjadi tarik menarik, namun gaya tersebut sangat kecil).

1. Gaya Sentuh dan Gaya Tak Sentuh

267

Pada saat anda mendorong meja, anda harus menyentuhmeja itu untuk mengerahkan gaya kepadanya. Demikian pulajika anda hendak melontarkan batu dengan menggunakanketapel. Gaya otot pada saat anda mendorong meja dan gayapegas pada saat anda melontarkan batu dengan ketapeltermasuk gaya sentuh. Disebut gaya sentuh karena sebuahbenda yang memberikan gaya harus menyentuh benda lainyang dikenai gaya tersebut.

Jika anda melepaskan kapur dari ketinggian tertentu,maka kapur itu akan jatuh ke bawah, ditarik oleh gayagravitasi Bumi. Gaya gravitasi termasuk gaya tak sentuh,karena tanpa harus melalui sentuhan kapur dan Bumi. Gayalistrik dan gaya magnet adalah contoh-contoh lain gayatak sentuh.

2. Akibat Gaya terhadap BendaMisalkan anda menendang bola. anda mengerahkan gaya

terhadap bola. Bola yang mula-mula diam, setelah andatendang menjadi bergerak. Jadi gaya dapat mengubah kecepatanbenda. Jika anda menekan plastisin, tangan itu memberikangaya kepada plastisin itu. Bagaimana bentuk tanahplastisin setelah ditekan? Ternyata gaya juga dapatmenyebabkan bentuk benda berubah.

3. Hukum Newton tentang Geraka. Hukum I Newton

Benda akan tetap diam atau tetap bergerak lurusberaturan (mempertahankan diri) bila tidak ada gayayang bekerja pada benda (gaya resultan yang bekerjapada benda sama dengan nol)Bila F = 0 (nol) maka benda tetap diam atau bergerak∑lurus beraturan.

b. Hukum II NewtonBila gaya resultan yang bekerja pada benda tidak samadengan nol maka pasti ada perubahan gerak benda.Dimana besarnya gaya penggerak ( F) sama dengan hasil∑kali massa (m) dan percepatan (a)

F = m.a∑

268

A CB F

c. Hukum III NewtonBila suatu benda dikenai gaya (aksi) oleh benda lainmaka benda tersebut akan memberikan gaya (reaksi) padabenda yang lain dengan arah yang berlawanan danbesarnya sama.

Gaya aksi = - gaya reaksi F aksi = - F reaksi

Catatan :- tanda – (minus) menyatakan arahnya berlawanan- Pasangan gaya aksi dan gaya reaksi selalu terjadi pada

dua benda yang berbeda- Pasangan gaya aksi dan reaksi tidak bisa

diresultankan

Soal Contoh:

Perhatikan gambar di atas. Balok A, B, dan C memiliki massaberturut-turut 5 kg, 3 kg, dan 2 kg, ditarik dengan gaya200 N ke kanan. Jika lantai licin, tentukan:

a. Percepatan yang terjadib. Gaya tegang tali yang menghubungkan balok B dan C

Jawab:a. Lihat sistem secara keseluruhan. Terapkan hukum II Newton.

∑F=m×a

a=∑ Fm

=200

(5+3+2)=20m /s2

b. Lihat balok C:

269

C FT

∑F=m×aF−T=mC×a, maka T=200N−40N=160N

C. TekananEfek gaya pada suatu permukaan juga bergantung pada luassentuh gaya terhadap permukaan

Pengertian Tekanan adalah gaya persatuan luas

P =

FA

1.Tekanan Pada Benda PadatTekanan adalah gaya persatuan luas

P = gaya tekan

luas bidang tekan=FA

1 newton1 m2

= 1 N /m2 = 1 pascal= 1 Pa

Satu pascal (1 Pa) adalah tekanan yang dilakukan olehgaya satu newton pada luas permukaan 1 meter persegi.

270

Gambar 1. Tekanan pada luas bidang tekan yang berbeda (dengan hak sepatu yang lancip dan hak yang

datar)

2.Tekanan Zat CairZat cair juga mengalami gaya gravitasi bumi. Gaya inimenyebabkan zat cair mempunyai tekanan. Sifat-sifat tekanan zat caira. Zat cair menekan ke segala arahb. Makin dalam, tekanan zat makin besarc. Tekanan zat cair bergantung pada massa jenis (ρ) zatcaird. Tekanan zat cair tidak tergantung pada bentuk wadahnyaP = ρghBagaimanakah arah tekanan zat cair terhadap wadahnya?

a. Hukum Pascal : Tekanan yang diberikan pada zat cairdalam suatu ruang (wadah) tertutup diteruskan kesegala arah dengan sama besar (sama kuat)Contoh alat yang menggunakan prinsip Pascal antaralain : dongkrak hidrolik, mesin hidrolik pengangkat mobil, pompa hidrolik bansepeda, dan konsep bejana berhubungan

271

b. Hukum ArchimedesSuatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnyadi dalam zat cair akan mengalami gaya apung yangbesarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan(didesak) oleh benda tersebut.Gaya apung = berat zat cair yang dipindahkan olehbendaPenerapannya pada konsep :

1) terapung, 2) melayang 3) tenggelamProduk teknologi dalam keseharian yang menerapkankonsep ini adalah :jembatan pontoon, hydrometer, kapallaut, galangan kapal, kapal selam, balon udara, danlain-lain.

272

Gambar 2. Mesin hidrolik pengangkat mobil dam Alatsuntik

Gambar 3. DongkrakHidrolik

Gambar 4. Tekanan yang dilakukan di A

3.Tekanan UdaraGaya gravitasi partikel-partikel udara menimbulkantekanan udara. Tekanan udara ternyata cukup besar.Tekanan udara di suatu tempat tertentu sedikit bervariasimenurut cuaca. Pada permukaan laut, rata-rata tekananatmosfir adalah 1,013x10 3N /m2 . Nilai ini digunakan untukmendefinisikan satuan tekanan lain yang seringdigunakan , atmosfir (disingkat atm) 1 atm=1,013x105N /m2=101,3kPaSatuan tekanan lain yang kadang-kadang digunakan (padameterologi dan peta cuaca)adalah bar, yang didefinisikansebagai 1 bar = 1,00 x 10 5N /m2 = 100 kPaContoh keseharian yang memanfaatkan sifat ini :1)menghisap minuman dengan sedotan2)alat suntik3)penghisap karet

273

cossFW

USAHA, DAYA, DAN ENERGI

A.Pendahuluan

Energi merupakan konsep yang sangat penting, danpemahaman terhadap energi merupakan salah satu tujuan pokokfisika. Sebagai Gambaran akan pentingnya konsep energi,dengan mengetahui energi sistem, maka gerak sistem tersebutdapat ditentukan.

Melalui bahan pelatihan ini Anda akan mempelajariantara lain usaha oleh gaya tetap. Pemahaman tentangenergikinetik, energi potensial, dan energi mekanik pada sebuahbenda. Kaitanusaha yang dilakukan oleh gaya konservatifdengan perubahan energi kinetik dan energi potensial suatusistem dan menerapkankaitan tersebut. Kaitanusaha yangdilakukan oleh gaya nonkonservatif dengan perubahan energikinetik dan energi potensial suatu sistem dan menerapkankaitan tersebut. Mendiskusikan cara memudahkan kitamelakukan usaha, yakni dengan menggunakan pesawat. Danmenghitung keuntungan mekanik ideal dan sesungguhnya padapesawat sederhana dan gabungan pesawat.

B. UsahaKata “usaha” atau “kerja” memiliki berbagai arti dalam

percakapan sehari-hari. Namun dalam fisika, usaha memilikiarti khusus, untuk memaparkan bagaimana dikerahkannya gayapada benda, hingga benda berpindah

274

Usaha yang dilakukan pada sebuah benda oleh gayatetap,F, (baik besar maupun arahnya) didefinisikan sebagaihasil kali besar perpindahan,s, dengan komponen gaya yangsejajar dengan perpindahan itu.

Dalam bentuk persamaan, kita dapat menulisW = F// s

Dengan F// adalah komponen F yang sejajar denganperpindahan benda, s. Secara umum, kita dapat menulis:

W=F s cosθ ............................................. (1)

dengan adalah sudut antara arah gaya denganperpindahan. Faktor cos pada Pers. (1) dapat Andaperoleh dengan memperhatikan Gambar 4.1.

Usaha adalah besaran skalar. Usaha hanya mempunyaibesar; karena tidak mempunyai arah seperti besaran vektor,usaha lebih mudah diterapkan dalam persoalan sehari-hari.

Pertama, kita tinjau kasus gerak dan gaya yang berarahsama, sehingga θ=0 , dan cos θ=1 . Maka usaha adalah W=F s .Sebagai contoh, jika Anda mendorong gerobak ke arahhorizontal dengan gaya 60 N, hingga gerobak berpindahsejauh 50 m, Anda melakukan usaha 60 N × 50 m = 3000 N.mterhadap gerobak.

Seperti yang telah kita lihat, dalam SI, usaha diukurdalam N.m. Nama khusus untuk satuan ini adalah joule (J).1 J = 1 N.m. Dalam sistem cgs, usaha diukur dalam satuanerg, dan 1 erg = 1 dyne.cm.

Gaya yang dikerahkan kepadasebuah benda belum tentu menghasilkanusaha. Sebagai contoh, jika Andamendorong tembok, Anda tidakmelakukan usaha terhadap temboktersebut. Anda mungkin menjadi lelah

275Gambar 2. Usaha yang dilakukan orang itu sama dengan nol, karen F tegak lurus dengan d.

Gambar 3. Untuk contoh: peti 50 kg ditarik ssepanjang lantai.

s = 40 m

mg

37o

x

y

FO

Fges

(karena membebaskan energi melaluiotot), namun karena tembok tidakbergerak (s = 0), maka W=0 . Anda jugatidak melakukan usaha, jika Andamemindahkan benda dengan mendukungatau memondong benda itu (gaya Andavertikal ke atas) dan Anda berjalanhorizontal, seperti Gambar 5.2. Halini terjadi karena = 90o, sehinggacos = cos 90o = 0, sehingga W=0 .

Bila Anda membicarakan usaha, perlu Anda perjelasapakah Anda berbicara tentang usaha yang dilakukan olehsuatu benda, ataukah usaha pada suatu benda. Penting pulauntuk memperjelas apakah usaha tersebut dilakukan olehsebuah gaya, ataukah oleh gaya total (beberapa gaya) padasebuah benda.

Contoh Soal Sebuah peti bermassa 50 kg ditarik sepanjang lantai

datar dengan gaya 100 N, yang dikerahkan membentuk sudut37o, seperti Gambar 3. Lantai kasar, dan gaya gesek yangterjadi Fges = 50 N. Hitunglah usaha yang dilakukanmasing-masing gaya yang bekerja pada peti, dan usaha yangdilakukan gaya total pada peti itu.Penyelesaian

Kita pilih sistem koordinat, dengan s menyatakanvektor perpindahan yang besarnya 40 m. Terdapat 4 gayayang bekerja pada peti, seperti Gambar 3: Gaya yangdikerahkan orang, FO, gaya gesek, Fges, berat kotak, mg,dan gaya normal FN yang dikerahkan lantai. Usaha yangdilakukan gaya normal dan gaya gravitasi adalah nol,

276

kerena gaya-gaya tersebut tegak lurus dengan perpindahans.

Wgrav=0WN=0

Usaha yang dilakukan FO:WO=FOs cos 37

O=100 N×40 m×0,8=3200 JUsaha yang dilakukan Fges:

Wges=Fgess cos 180O=50 N×40 m×(-1 )=−2000 J

Kita dapat melihat ternyata usaha yang dilakukan gayagesek, Fges, negatif. Jika kita amati, sudut antara Fges

dengan perpindahan adalah 180o atau Fges berlawanan denganperpindahan.

Akhirnya, usaha total pada peti tersebut adalah jumlahusaha masing-masing gaya

WTOTAL=Wgrav+WN+WO+Wges=0+0+3200 J+ (-2000 J )=1200 J

Usaha total dapat pula dihitung dengan menentukan gayatotal ke arah perpindahan:

(FTOTAL)x=FP cos θ- Fgessehingga usaha total

WTOTAL=(FTOTAL)xs=(FP cos θ- Fges)s=(100 cos 37O - 50 ) N×40 m= 30 N × 40 m= 1200 J

277

C . DayaMisalkan Anda mengangkat kotak bermassa 30 kg dari

lantai ke atas meja yang tingginya 2 m. Untuk melakukan halini Anda memerlukan waktu 4 s, sementara teman Andamelakukan hal yang sama dalam waktu 2 s. Usaha yang Andalakukan dan yang dilakukan teman Anda sama. Tetapi, karenateman Anda dapat melakukan usaha dalam waktu yang lebihsingkat, maka teman Anda lebih cepat melakukan usahadibanding Anda. Laju dilakukannya usaha disebut daya. Dengankata lain daya adalah cepatnya energi dipindahkan.

Sesuai pengertian tentang daya tersebut, daya, P,dapat dihitung dengan membagi usaha dengan waktu, atau

P=Wt ...............................................

................ (2)Dalam SI daya diukur dalam satuan joule/s yang disebut

watt (W). Watt merupakan satuan daya yang relatif kecil.Sebagai contoh, berat segelas air sekitar 3 N. Jika Andamengangkatnya dari meja ke mulut Anda (yang jaraknya 0,5 m)dalam waktu 1 s, daya yang Anda keluarkan adalah3 N×0,5 m1 s

=1,5 W. Karena watt satuan yang relatif kecil,

biasanya daya dinyatakan dalam satuan kilowatt (kW). SatukW sama dengan 1000 W.

Contoh Soal Sebuah motor listrik digunakan untuk mengangkat benda

seberat 1,20 104 N setinggi 9,00 m dalam waktu 15 s.Berapakah daya motor listrik itu?

Penyelesaian

P=Wt=

Fst =

1,20×104N15 s

=7,20×103 W atau 7,20 kW

278

D. Energi

1. Energi Kinetik dan Prinsip Usaha-EnergiSebuah benda yang bergerak dapat melakukan usaha pada

benda yang ditumbuknya. Palu yang bergerak melakukanusaha pada paku saat palu itu mengenainya. Dalam kasuslain, benda yang bergerak mengerahkan gaya pada bendalain yang diam, sehingga benda yang diam itu menjadibergerak. Benda yang bergerak memiliki kemampuan untukmelakukan usaha, sehingga dapat dikatakan memilikienergi. Energi gerakan ini disebut energi kinetik (daribahasa Yunani kinetikos yang berarti “gerakan”).

Untuk mendapatkan besar energi kinetik, kita tinjaubenda bermassa m yang bergerak lurus dengan kelajuanmula-mula v1. Untuk mempercepat benda itu, gaya Fdikerahkan pada benda itu, sehingga kelajuannya menjadiv2 setelah menempuh jarak s. Usaha yang dilakukan terhadapbenda itu: W=F s . Sesuai dengan persamaan dalam geraklurus berubah beraturan, jika benda bergerak denganpercepatan tertentu, kelalajuan akhir dapat diperolehmelalui hubungan

v22

=v12

+2as

atau

a=v22

−v12

2s .

Dengan mengingat F = m a, maka usaha dapat ditulis

W=Fs=mas=m(v22−v12

2s )s ,Atau W=1

2 mv22−12mv12

.................................(3)

Besaran 12 mv

2ini kita sebut (namai) energi kinetik

(EK). Sesuai penamaan ini, makaEK= 1

2mv2......................................

..... (4)

279

Kita dapat menuliskan Pers. 3 dalam pernyataan EKW=ΔEK ........................................

...... (5)Persamaan 5 dapat dinyatakan dalam kalimat:Usaha total yang dilakukan pada sebuah benda sama dengan perubahan energi kinetik benda itu.

Pernyataan ini dikenal sebagai prinsip usaha-energi. Anda perhatikan, saat kita menuliskan F = ma pada penurunan prinsip ini, F memiliki arti gaya total yang bekerja pada benda. Jadi prinsip usaha-energi hanya benar jika W adalah usaha total yang dilakukan terhadap benda, yakni usaha yang dilakukan semua gaya yang bekerja pada benda.

Perlu dicatat pula, EK berbanding lurus dengan massa benda dan kuadrat kelajuannya. Jadi untuk dua buah benda yang berkelajuan sama, benda yang bermassa 2 kali massa benda lain akan memiliki EK 2 kali pula.Namun jika kelajuan sebuah benda menjadi 2 kali semula, EK benda itu menjadi 4 kali semula.

Prinsip usaha-energi (Pers. 5) berlaku untuk usaha positif maupun negatif. Jika usaha, W, yang dilakukan terhadap benda positif (arah gaya total searah dengan perpindahan), maka EK meningkat. Namun jika usaha yang dilakukan negatif (arah gaya total berlawanan dengan arah perpindahan), maka EK mengecil.

Jika usaha total pada benda nol, berarti EK benda itu tetap. Sesuai Pers. 5, energi diukur dalam satuan yang sama dengan satuan usaha, yaitu joule (J). Seperti halnya usaha, energi merupakan besaran skalar. EK total dari sekumpulan benda merupakan penjumlahan (secara aljabar) dari EK masing-masing benda.

Contoh Soal 1. Seorang atlet melontarkan bola tolak peluru bermassa

4,2 kg dengan kelajuan 12 m/s. Berapakah energikinetik benda itu? Berapakah usaha yang dilakukanatlet itu?

PenyelesaianEK= 1

2mv2= 1

2×4,2 kg×(12 m/s)2=302,4 JSesuai prinsip energi usaha, usaha sama denganperubahan energi kinetik, sehingga W = 302,4 J.

280

Gambar 4. Benda bermassa m dan terletak pada ketinggian h dapat melakukan usaha sebesar W = mgh saat jatuh.

m

h

2. Mobil yang bergerak dengan kelajuan 60 km/jam direm,dan berhenti pada jarak 20 m. Berapakah jarakberhentinya mobil itu, jika bergerak dengan kelajuan120 km/jam? (Gaya pengereman pada sebuah mobil relatiftetap.)PenyelesaianKarena gaya pengereman tetap, usaha yang diperlukanuntuk memberhentikan mobil itu sebanding denganperpindahannya. Kita terapkan prinsip usaha energi,dengan memperhatikan bahwa F dan s berlawanan arah,dan kelajuan akhir mobil itu nol.W=−Fs=ΔEK=0−1

2 mv12−Fs=−1

2 mv12

Kita lihat, ternyata s∝v12 . Jadi jika kelajuan awal

mobil itu menjadi 2 kali, jarak berhentinya menjadi 4kali atau 80 meter.

2. Energi Potensial Gravitasi

Kita telah membahas bahwa benda dapat memilikienergi karena gerakan benda itu. Namun benda juga dapatmemiliki energi potensial, yakni energi yang berkaitandengan gaya yang bergantung pada posisi benda ataususunan benda.

Contoh yang paling umum energi potensial adalahenergi potensial gravitasi. Bata yang terletak padaketinggian tertentu dari tanah (katakanlah di atas ataprumah) memiliki energi potensial (EP) gravitasikarenaposisi relatif benda ini terhadap Bumi. Bata tersebutmemiliki kemampuan untuk melakukan usaha, dan usaha inimuncul pada saat benda itu jatuh ke tanah.

281

Marilah kita cari EP gravitasi pada benda di dekatpermukaan Bumi. Untuk mengangkat benda bermassa m, gayake atas yang harus dikerahkan sedikitnya harus samadengan berat benda, mg. Usaha untuk mengangkat bebansetinggi h (arah ke atas kita pilih positif) adalah

W=Fs=mghJika benda tersebut jatuh bebas, maka usaha oleh

gravitasi:Wgrav=mgh .................................

................ (6)Sesuai pengertian kita tentang energi sebagai

kemampuan melakukan usaha, akhirnya kita dapatmendefinisikan energi potensial gravitasi sebuah bendasebagai perkalian berat benda, mg, dan ketinggian h darititik acuan tertentu (misalnya tanah):

EPgrav=mgh .................................................. (7)

Semakin tinggi sebuah benda dari tanah, semakinbesar EP gravitasi yang dimilikinya. Jika benda berpindahdari ketinggian h1 menuju h2, kita dapatkan

Wgrav=mg (h1−h2)=mgh1−mgh2=EP1−EP2=−ΔEP ..........(8)

Jadi usaha yang dilakukan oleh gravitasi dalammenggerakkan benda bermassa m dari titik 1 ke titik 2sama dengan perbedaan EP titik 1 dan titik 2 (awaldikurangi akhir).

Anda perhatikan bahwa EP gravitasi bergantung padaketinggian benda dari acuan tertentu. Sebagai contoh, EPgravitasi sebuah benda yang terletak di atas mejabergantung pada ketinggian, h (dari permukaan meja sampaidengan lantai). Namun, secara fisis yang penting pada

282

berbagai situasi adalah perubahan energi potensial, EP,karena terkait dengan usaha yang dilakukan (Pers.6) dandengan ini EP dapat diukur. Perubahan EP antara 2 titiktidak bergantung pada pemilihan titik acuan kita.

Hal penting lainnya adalah, karena gaya gravitasiberarah vertikal, usaha yang dilakukan oleh gayagravitasi hanya bergantung pada ketinggian benda, dantidak bergantung bentuk lintasan gerak benda.

3. Energi Potensial Pegas

Kita tinjau satu lagi jenis energi potensial, yaknienergi yang berkaitan dengan bahan elastis. Sebagaicontoh sederhana, kita tinjau pegas seperti gambar 5.

Pegas memiliki EP saat dirapatkan (ataudirenggangkan), karena saat dilepaskan pegas itu dapatmenghasilkan usaha pada bola, seperti Gambar 3.9. Semakinbesar pegas dirapatkan (atau direnggangkan) dari posisibiasanya, semakin besar gaya yang diperlukan. Dengan katalain besar gaya yang diperlukan untuk memampatkan (ataumerenggangkan) pegas, F, sebanding dengan perubahanpanjang pegas, x; atau F=kx dengan k suatu konstantayang disebut konstanta pegas. Pegas tersebut mengerahkangaya yang besarnya sama, namun arahnya berlawanan, atau

F=−kx

Gaya ini sering disebut “gaya pemulih” karena gayayang dikerahkan pegas berlawanan arah dengan arahperubahan panjang pegas. Persamaan pegas ini seringdisebut hukum Hooke, berlaku selama x tidak terlalu besar.

283

Gambar 5. Pegas (a) dapat menyimpan energi (potensial pegas) saat dirapatkan(b), dan dapat melakukan

F

F= kx

x

F

Gambar 6. Saat pegas dira-patkan atau direnggangkan, gaya bertambah secara linear sesuai pertambahan x, diperli-hatkan grafik F = kx terhadap x.

Untuk menghitung EP pegas, kita perlu menghitungusaha yang diperlukan untuk merapatkannya (Gambar 3.9b).Seperti yang telah Anda ketahui, usaha yang dilakukanpegas W=Fx , dengan x adalah perubahan panjang pegas darikeadaan normalnya. Namun besar gaya pegas (¿kx) berubah-ubah sesuai x, seperti grafik pada Gambar 6.

Kita dapat menggunakan gaya rata-rata, F , denganmengingat F berubah secara linear (dari nol saat belumdirapatkan hingga kx saat dirapatkan penuh). Gaya rata-rata tersebut adalah F=1

2 (0+kx)=12 kx . Usaha yang dilakukan

menjadiW=Fx=( 12kx) (x)= 1

2kx2.

Sehingga energi potensial pegas, dapat ditulisEP pegas= 1

2kx2 ......................................

........... (9)Hal yang sama juga berlaku untuk pegas yang terenggang.

4. Gaya-gaya Konservatif dan Nonkonservatif

Usaha yang dilakukan pada sebuah benda untuk mengatasigaya gravitasi dari satu titik ke titik lain tidakbergantung pada lintasan yang dipilih. Sebagai contoh,untuk mengangkat benda ke atas (langsung) maupun melewatibidang miring licin hingga ketinggian tertentu memerlukan

284

Gambar 7. Peti di atas lantai kasar yang ditarik pada lintasan yang berbeda, lurus dan melengkung. Usaha oleh gaya gesek untuk dua keadaan itu berbeda.

usaha yang sama. Gaya-gaya seperti gravitasi ini disebutgaya konservatif, yakni usaha yang dilakukan oleh gaya tersebuttidak bergantung pada lintasannya, namun hanya pada posisi awal danakhir. Gaya pegas (F=kx) juga gaya konservatif.Sebaliknya, gaya gesekan bukan gaya konservatif(nonkonservatif), karena usaha yang dilakukan gaya itu(misalnya saat mendorong kotak dilantai kasar) bergantungpada lintasan yang dipilih.

Sebagai contoh, seperti Gambar 7, jika kotak didorongpada lintasan setengah lingkaran, lebih banyak usaha yangdiperlukan untuk mengatasi gesekan, karena jaraknya lebihbesar dan arah gaya gesek selalu berlawanan arah denganarah gerak (cos selalu –1). Karena EP adalah energiyang berkaitan dengan posisi atau susunan benda, EP hanyamemiliki arti jika dapat diketahui harganya pada titik-titik tertentu.

Hal ini tidak berlaku untuk gaya nonkonservatif,karena usaha yang dilakukan antara dua titik jugabergantung pada lintasan yang dipilih. Sehingga, energipotensial dapat didefinisikan hanya untuk gaya konservatif. Kita dapat memperluas prinsip usaha-energi denganmemasukkan energi potensial. Misalkan beberapa gayabekerja pada sebuah benda dan beberapa diantaranya adalahgaya konservatif.

285

Kita dapat menentukan usaha total, WTOTAL, yaknipenjumlahan usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif,WK, dan oleh gaya nonkonservatif, WNK:

WTOTAL=WK+WNK Dari prinsip usaha-energi, didapatkan

WTOTAL=12 mv22−

12mv12

WK+WNK=12mv22−

12 mv12

WNK=12 mv22−

12 mv12−WK

Dari Pers. 8 didapatkan persamaan usaha oleh gayakonservatif

WK=EP1−EP2Jika persamaan ini kita sulihkan (substitusikan)

pada persamaan WNK di atas, kita dapatkanWNK=

12 mv22−

12 mv12+EP2−EP1 ............................

...... (10a)atau

WNK=ΔEK+ΔEP ....................................................... (10b)

Jadi, usaha yang dilakukan oleh gaya nonkonservatifpada sebuah benda sama dengan perubahan energi kinetikdan energi potensial benda itu.

5. Energi Mekanik dan Kekekalannya

Jika sebuah benda hanya dikenai gaya-gaya konservatif,kita sampai pada hubungan energi yang sederhana danindah. Bila WNK = 0 dalam Pers. 10, kita dapatkan

ΔEP+ΔEK=0 ..................................(11a)

atauEK2−EK1+EP2−EP1=0 ......................(11b)

Kita dapat menyusun ulang persamaan itu, sehinggamenghasilkan

286

Gambar 8. EP batu berubah menjadi EK saat batu jatuh.

EK2+EP2=EK1+EP1 .............................(11c)

Kita definisikan besaran E sebagai penjumlahan EK dan EPsistem pada saat tertentu, dan kita sebut energi mekanik.

E=EK+EP

Persamaan di atas menyatakan Hukum Kekekalan EnergiMekanik untuk gaya-gaya konservatif: Jika hanya gaya-gaya konservatif yang bekerja, energi mekanik total suatusistem tidak akan bertambah atau berkurang selamaprosesnya.

Energi mekanik tersebut besarnya tetap (kekal). Kinikita dapat melihat alasan penggunaan istilah “gayakonservatif”, karena untuk gaya-gaya tersebut energimekaniknya kekal (conserved).

Sebagai contoh sederhana, misalkan Anda menjatuhkanbatu dari ketinggian h, seperti Gambar 8.

Gesekan udara dengan batu kita abaikan. Saatdijatuhkan, batu itu hanya memiliki EP gravitasi. Seiringdengan jatuhnya batu, EP tersebut mengecil (karena hmengecil), namun sebagai kompensasinya EK membesar,sehingga jumlah keduanya tetap. Pada setiap titik padalintasannya, energi mekaniknya adalah

E=EK+EP= 12mv

2+mgh , dengan h adalah ketinggian batu (diukur dari tanah). Jikakita menandai 2 titik pada lintasan itu, maka kita dapatmenulis:

287

energi mekanik pada titik 1 = energi mekanik pada titik 2

atau12 mv12+mgh1=

12 mv22+mgh2 .........................

(12)Tepat saat menyentuh tanah, semua EP gravitasi berubahmenjadi EK.

Contoh soalMisalkan ketinggian mula-mula batu adalah 3,0 m.Hitunglah kelajuan batu itu saat tepat menumbuk tanah

PenyelesaianDari Pers. 12, dan memilih indeks 1 sebagai posisi

batu saat dilepas dan 2 sebagai posisi batu saat tepatmengenai tanah, kita dapatkan:

0+mgh1=12 mv22+0

sehinggav2=√2gh=√2×(9,8 m/s2 )× (3,0 m)=7,7 m/s

E. Pesawat Sederhana

Setiap orang menggunakan pesawat (mesin) setiap hari.Beberapa di antara pesawat-pesawat itu merupakan perangkatyang sederhana, seperti pembuka botol dan obeng,pengungkit, tuas; lainnya perangkat yang kompleks, sepertisepeda dan mobil. Pesawat, baik diberi tenaga oleh motormaupun tenaga manusia, membuat tugas kita menjadi lebihmudah.Pesawat memudahkan usaha dengan mengubah besar atauarah gaya, namun tidak mengubah usaha yang dilakukan.

288

1. Kekekalan Energi dan Keuntungan Mekanik

Anda perhatikanpembuka botolpada Gambar 9.Jika Andamenggunakanpembuka botol,Anda mengangkatpegangan,melakukan usahapada pembukabotol itu.Pembuka itumengangkat tutupbotol,melakukan usaha padanya. Usaha yang Anda lakukan disebutusaha masukan, Wi. Usaha yang dilakukan pesawat disebutusaha keluaran, Wo.Gaya yang Anda kerahkan pada pesawat disebut gaya kuasa,Fk.Gaya yang dikerahkan pesawat terhadap beban disebut gayabeban, Fb. Perbandingan gaya beban terhadap gaya kuasa,Fb/Fk, disebut keuntungan mekanik, KM, pesawat itu, atau:

KM=FbFk ............................................

.......... (14)Kita dapat menghitung keuntungan mekanik pesawat

dengan menggunakan definisi usaha. Usaha masukan, Wi,adalah hasil kali gaya kuasa, Fk, dengan perpindahantangan Anda, dk, Wi=Fkdk

Usaha keluaran, Wo, adalah hasil kali gaya beban, Fb,dengan perpindahan beban (tutup botol dalam Gambar 9),db,

Wo=Fbdb

289

Gambar 9. Pembuka botol merupakan contoh pesawat sederhana. Alat ini mumudah kan kerja kita, namun tidak membuat usaha yang harus kita lakukan lebih

Untuk pesawat yang ideal, tidak ada gaya disipasi (misalnya tidak ada energi yang diubah menjadi energi panas karena gesekan), sehingga

Wi=WoFkdk=Fbdb

Persamaan ini dapat ditulis ulang FbFk

=dkdb

Jadi untuk pesawat yang ideal kita dapat menentukankeuntungan mekanik ideal, KMI, yaitu

KMI=dkdb .......................................

...... (15)Pada pesawat yang sebenarnya, tidak semua usaha

masukan menjadi usaha keluaran (sebagian menjadi energipanas).

Efisiensi sebuah pesawat didefinisikan sebagaiperbandingan usaha keluaran terhadap usaha masukan, atau

efisiensi=WoWi

×100%................................

. (16a)

Untuk pesawat ideal, Wo = Wi, sehingga Wo/Wi = 1, danefisiensinya 100%. Kita dapat pula menyatakan efisiensiini dalam bentuk keuntungan mekanik.

efisiensi=Fb/Fkdk /db

×100%

efisiensi=KMKMI

×100 %..........................

(16b)KMI sebuah pesawat ditentukan oleh rancangan pesawat

itu. Pesawat yang efisien memiliki KM yang hampirsama dengan KMI.

290

Gmbar 10. Enam jenis pesawat sederhana: (a) pengungkit, (b) katrol, (c) roda dan poros, (d) bidang miring, (e) baji, dan (f) sekrup

Gambar 11. Sekumpulan pesawat sederhana bergabung untuk memindahkan gaya pengendara pada pedal ke roda belakang.

2. Pesawat Sederhana dan Pesawat Gabungan

Semua pesawat, bagaimanapun kompleksnya, merupakangabungan dari 6 jenis pesawat sederhana yang ditunjukkanGambar 10.

Pesawat tersebut adalah pengungkit, katrol, roda danporos, bidang miring, baji, dan sekrup. Pedal sepedamerupakan sistem roda dan poros. KMI semua pesawat iniadalah perbandingan jarak gerakan titik kuasa dengantitik beban. Sebagai contoh, KMI pengungkit dan roda danporos adalah perbandingan jarak gaya kuasa terhadap titiktumpu dengan jarak beban terhadap titik tumpu. Bentukumum roda dan poros adalah pasangan gir. KMI pasangan girini adalah perbandingan jejari dua gir tersebut.Pesawat gabungan mengandung dua atau lebih pesawatsederhana yang berhubungan, sehingga gaya beban padapesawat pertama menjadi gaya kuasa pada pesawat kedua.Sebagai contoh, pada sebuah sepeda (Gambar 11), pedal danporosnya (atau gir depan) berlaku sebagai roda dan poros.

291

Gaya kuasa adalah gaya kaki kita terhadap pedal, Fpada pedal.Gaya bebannya adalah gaya gir depan yang bekerja padarantai, Fpada rantai. Rantai mengerahkan gaya kuasa pada girbelakang, Foleh rantai. Gir belakang dan roda belakangberlaku sebagai roda dan poros.

Gaya bebannya adalah gaya yang dikerahkan rodaterhadap jalan, Fpada jalan. Berdasarkan hukum III Newton,jalan mengerahkan gaya ke depan terhadap roda, sehinggasepeda bergerak maju.

292

B.Fisika 2

II. PEMBELAJARAN A. Kegiatan Belajar 1 .Getaran dan Gelombang

1. Orientasi Di sekitar kita banyak benda-benda yang dapat bergetar,

misalnya bedug setelah ditabuh akan bergetar. Getaran bedugsampai ke telinga manusia merambat berbentuk gelombang.Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat merambatdalam ruang hampa udara. Getaran, gelombang, dan cahayamerupakan gejala-gejala alam yang sangat dekat dengankehidupan sehari-hari.Setelah menyelesaikan modul ini, Andadiharapkan mampu memahami konsep dan penerapan getaran,gelombang dan optika dalam produk teknologi sehari-hari.Secara lebih rinci Anda diharapkan dapat: menguasai tujuantersebut, Anda akan dapat memahami konsep dan penerapangetaran, gelombang dan optika dalam produk teknologisehari-hari

2. Materi

GetaranGetaran atau osilasi adalah gerakan benda yang berulang-

ulang secara teratur, bolak-balik, melewati lintasan yangsama. Gerakan tersebut berlangsung secara periodik. Bentukpaling sederhana gerak periodik ditunjukkan oleh benda yangbergetar di ujung pegas. Pada gambar 1, jika benda ditarikpada posisi 2 dan dilepaskan, maka akan bergerak naik danturun di sekitar ttitik kesetimbangan.1. Getaran pada Pegas

293

Gambar 1. Getaran partikel pada sebuah pegas.

Satu getaran lengkap (penuh) telah terjadi jika bendatelah bergerak melalui posisi 2-1-3-1-2 atau telahmenempuh 1-2-1-3-1, yaitu ketika benda ada pada posisisemula dan sedang bergerak dalam arahnya semula.

2. Ayunan SederhanaSistem yang terdiri dari sebuah benda yang diikat padaujung tali, disebut ayunan sederhana.

Gambar 2. Pendulum sederhana

Periode ayunan sederhana dapat ditemukan denganmenggunakan persamaan periode untuk ayunan pegas dengank kita ganti mg/L.

T = 2 π √ mmg/L

T = 2π√Lg …………………………………… (1)

Dan frekuensinya 294

11 2 1

1 1 3

f = 1T

=12π √gL ……………………………… (2)

Gelombanga. Gelombang pada Tali

Jika kita mengikatkan tali pada tiang dan kemudiankita sentakan tangan kita yang memegang tali ke atas 30cm. Kemudian kembali ke posisi semula. Apa yangterjadi? Gambar 3 menunjukkan bahwa sentakan ataugangguan yang kita berikan menjalar ke kanan. Gangguantunggal yang tidak terulang lagi disebut pulsa gelombang.

295

Gambar 3. Gangguan yang dirambatkan tali

b. Gelombang Permukan AirAmbilah sebuah ember dan isilah air sampai kira-kira

2/3 nya. Masukkan jari telunjuk ke dalam air dan dengancepat tariklah. Perhatikan apa yang terjadi? Terjadigelombang berupa lingkaran-lingkaran yang makin menjauhdari jari sebagai pusatnya.

Apakah medium atau zat antara ikut menjalar dalamgelombang?

Tempatkanlah gabus pada gelombang permukaan air yangtelah kita buat. Apakah gabus ikut menjalar (menjauhdari titik pusat?) Gabus hanya naik turun dan tidak ikutmenjalar. Jelaslah bahwa : dalam peristiwa menjalarnyagelombang, hanya gangguan atau getaran yang menjalarsedang medium atau zat antaranya tidak ikut menjalar

Apakah yang dibawa oleh gelombang sewaktu menjalar?Kalau kita memperhatikan gelombang air laut (ombak)

maka gelombang tersebut mampu menghancurkan sebuah kapalatau apa saja yang menghalanginya. Ini menunjukkan bahwaada energi yang dibawa oleh ombak. Selama menjalar darisatu tempat ke tempat lainnya gelombang memindahkanenergi. Dari manakah energi yang dimiliki gelombang?Dalam gelombang pegas, energi berasal dari energipotensial yang dimiliki pegas saat diberi simpangan(digetarkan). Pada gelombang air laut (ombak), energiitu berasal dari hembusan angin di atas permukaan laut.

296

c. Gelombang Transversal dan LongitudinalGelombang transversal adalah gelombang yang arah

getarnya tegak lurus pada arah penjalarannya.Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arahgetarnya searah dengan arah penjalarannya.1) Gelombang Transversal

Kita tinjau kembali gelombang pada tali di atas.Kita memberi getaran dalam arah vertical (naik danturun) tetapi arah penjalaran gelombang mendatar atauhorizontal ke kanan. Jadi arah getar tegak lurusterhadap arah penjalaran gelombang. Gelombang yangarah getarnya tegak lurus pada arah penjalarannyadisebut gelombang transversal.

Gelombang permukaan air, arah getarannya vertical(jari kita naik dan turun) tetapi arah penjalarangelombang mendatar yakni makin menjauh dari jari kita.Gelombang inipun tergolong gelombang transversalkarena arah getannya tegak lurus pada arah rambatnya.

Gambar 5. Gelombang Transversal2) Gelombang Longitudinal

Letakkan slinki di lantai, gerakkan ujung slinkimaju mundur. Apa yang terjadi? Akan terjagi rapatandan renggangan yang menjalar maju-mundur.

297

Kita memberikan gerakan horizontal maju mundur danarah penjalaran gelombang juga horizontal (majumundur). Arah getar searah dengan arah penjalarangelombang. Gelombang yang arah getarnya searah denganarah penjalarannya disebut gelombang longitudinal.

Gambar 6. Gelombang Longitudinal

Panjang gelombang ( λ ) adalah jarak antara duarapatan atau dua renggangan yang berurutan. Sedangkanjarak antara rapatan dan renggangan yang berturutanadalah seengah panjang gelombang ½ λ .

d. Hubungan antara cepat rambat, frekuensi, dan panjanggelombang.a) Periode atau Waktu Getar

Periode adalah waktu yang diperlukan untuk menempuhsatu gelombang. . Periode diberi lambang T, dansatuannya dalam SI adalah detik.

b) Frekuensi Frekuensi adalah banyak gelombang yang terjadi dalamsatu detik. Frekuensi diberi lambang f dan satuannyadalam sistem SI adalah hertz (Hz).Hubungan frekuensi dan periode yaitu :

f=1Tatau T=

1f

Gelombang menjalar dengan kecepatan tertentu, disebutcepat rambat. Bagaimanakah hubungan antara cepat rambatgelombang, panjang gelombang dan frekuensi ?

298

Dari rumus gerak didapatkan hubungan rumus :kecepatan=

jarakwaktu

Bila kita tentukan jarak = panjang gelombang, danwaktu = periode maka

diperoleh :

cepatrambat=panjang gelombangperiode

v=λT …………………………………………….... (3)

Karenaf=

1Tatau T=

1T , maka kita dapat hubungan

v=λT

v= λ 1T

v= λ.f atau λ =vf

Dengan : λ = panjang gelombang (m) T = Periode (detik) f = frekuensi (Hz) v = cepat rambat (m/dt)

Contoh soalCepat rambat gelombang yang berfrekuensi 300 Hz ialah 75m/dt. Berapakah panjang gelombangnya?

Jawab :Frekuensi = f = 300 HzCepat rambat = v = 75 m/dtGunakan hubungan v, λ dan f di dapat :

299

λ=vf

λ =75 m /dt300 Hz

λ =14m = 25 cm

e. Gelombang bunyiBunyi adalah salah satu contoh gelombang

longitudinal, dalam perambatannya gelombang bunyiberbentuk rapatan dan renggangan yang dibentuk olehpartikel-partikel perantara bunyi. Apabila gelombangbunyi merambat di udara perantaranya adalah partikel-partikel udara. Gelombang bunyi tidak dapat merambat didalam ruang hampa udara karena dalam ruang hampa udaratidak partikel-partikel udara.

Bunyi yang merambat melalui medium yang berbedamemiliki cepat rambat bunyi yang berbeda pula. Cepatrambat bunyi bergantung pada suhu dan medium yangdilaluinya. Di udara pada suhu 0oC dan tekanan 1 atm,cepat rambat bunyi sebesar 331 m/s. Cepat rambat bunyidi udara akan bertambah 0,60 m/s untuk tiap kenaikansuhu 1oC. Contohnya, cepat rambat bunyi di udara padasuhu 20oC adalah 340 m/s.

Dalam zat padat, cepat rambat bunyi bergantung padakekakuan zat padat. Semakin kaku suatu zat, semakincepat gelombang bunyi yang melewatinya. Cepat rambatbunyi dalam berbagai medium ditunjukkan dalam tabel 1berikut.

Tabel 1 cepat rambat bunyi dalam berbagai medium ( 1 atm, 20oC )

Medium Cepat rambat bunyi(m/s)

Udara 340Udara (0≈oC ) 331Helium 1.005

300

Hidrogen 1.300Air 1.440Air laut 1.560Besi 5.000Gelas 4.500Plastik 2.680Alumunium 5.100Kayu keras 4.000

Sejumlah faktor yang mempengaruhi kecepatan bunyi didalam suatu gasa) Efek tekanan

Suatu perubahan dalam tekanan akan diikuti denganperuabahan rapat-massa. Kecepatan tidak bergantungpada tekanan selama suhu gas tetap konstan.

b) Efek suhuKecepatan bunyi bertambah dengan pertambahan suhu. Iaberbanding lurus dengan akar suhu absolut.

c) Efek berat molekulUntuk bermacam gas, yang jumlah atom per molekulnyasama, kemudian suhu dan tekanannya sama, makakecepatan bunyi di dalam gas berbanding terbalikdengan akar dari berat molekul.

d) Efek kelembabanEfek adanya uap air akan mengakibatkan menurunnyasedikit harga rapat massa udara. Jadi, kecepatan bunyidi udara lembab akan lebih besar dari pada kecepatanbunyi di udara kering dalam keadaan suhunya sama.

e) Efek frekuensiKecepatan bunyi yang didengar oleh telinga manusiatidak bergantung pada frekuensi gelombangnya.

f) Efek amplitudoUntuk amplitudo kecil, kecepatan bunyi tidakbergantung pada amplitudo tetapi gelombang bunyidengan amplitudo besar akan merambat dengan kecepatanyang bergantung pada dan bertambah dengan amplitudo,

301

yang secara bertahap akan mengecil sampai ke batasharga normalnya. Cepat rambat gelombang bunyi dalam medium sama dengancepat rambat gelombang longitudinal. Jika udaradianggap sebagai gas ideal , capat rambat bunyi diudara dapat dihitung dengan rumus:

v=√ γPρDengan γ adalah tetapan Laplace, P adalah tekananudara, dan ρ adalah massa jenisnya. Tetapan laplace γmerupakan rasio antara kalor jenis zat pada tekanantetap Cp dan kalor jenis zat pada volume tetap Cv.Dalam gas ideal berlaku persamaan PV = nRT, dengan Vadalah volume gas, n adalah jumlah mol gas, R adalahtetapan umum gas (R = 8,314 J/mol.K), dan T adalahsuhu mutlak. Jika massa total gas nM (massa molekulrelative M dikalikan jumlah mol n ), maka berlaku

v=√ γRTMB. Kegiatan Belajar 2 : Optik

1. Hakekat cahayaCahaya adalah gelombang elektromagnetik.Gelombang

elektromagnetik merupakan gelombang tranversal karena arahrambatnya tegak lurus arah getarnya.

a. Sifat - Sifat Cahaya :1)Cahaya Merambat Lurus

302

Gambar 7. Kuat medan listrik dan medan magnet pada gelombangelektromagnet E dan B saling tegal lurus (Giancoli, 2001 :

Gambar 9 (a).Pemantulan teratur, (b).Pemantulan Baur

a b

2)Cahaya dapat di pantulkan 3)Cahaya dapat di biaskan4)Cahaya dapat berinterferensi5)Cahaya dapat mengalami defraksi6)Cahaya dapat mengalami polarisasi

Gambar 8. Hukum Snellius

Pemantulan cahaya mengikuti hukum pemantulan: (1) sinardatang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satubidang datar, dan (2) sudut datang sama dengan sudut pantul.

d. Jenis – jenis pemantulan cahaya

Pemantulan cahaya pada permukaan benda yang tidak rata/teraturmenghasilkan pemantulan baur, cahaya menyebar ke segala arah.Pemantulan cahaya pada permukaan rata menghasilkan pemantulanteratur.

2. Cermin303

A’

B’B

A

N

N

S’S

h’

Cermin Datar

h

a. Cermin Datar

Sifat : a. Benda riil bila berada di depan cermin terbentuk

bayangan maya b. Ukuran (besar,tinggi,jarak) bayangan benda =

ukuran (besar, tinggi, dan jarak) benda.c. Jika dua buah cermin datar membentuk sudut α ,

maka jumlah bayangan yang dibentuk adalah

n=360α

−1

b.Cermin Lengkung (Sferis)2) Cermin CekungSinar- sinar istimewa pada cermin cekung

304

Gambar 10.Pembentukanbayangan padacermin datar

Gambar 11. Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung

3) Cermin CembungSinar-sinar istimewa pada cermin cembung

Gambar 12. Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung

Rumus : 1s

+1s'

=2R …………………………………………… (4)

panjang fokus (f) f=

12R;

1s

+1s'

=1f …………………………………………… (5)

perbesaran lateral : m=

y'y

=−s's . ……………………

(6)Perbesaran negatif terjadi jika s dan s’ keduanyapositif, yang menunjukkan bahwa bayangan tersebutterbalik

3.Pembiasan Cahaya

305

Sinar datang

Sinar bias

Sudut datang

rr

Garis normal

Bidang batas

Cahaya dapat mengalami pembiasan. Pembiasan cahayaterjadi bila cahaya melewati batas dua medium yangberbeda kerapatannya (misalnya udara dengan air),ditandai dengan pembelokan cahaya pada bidang batastersebut.Hukum pembiasan cahaya (Hukum Snellius) yaitu a.Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak

pada satu bidang datar.b.Perbandingan sinus sudut datang (θi) dan sinus sudut

bias (θr) merupakan bilangan konstan. Secara matematisdapat dinyatakan : Sin θiSin θr

=n2n1 .....................

….(7)

Gambar 13. Diagram hukum pembiasan cahaya

4.LensaAda 2 jenis lensa yakni : lensa cembung dan lensa cekung.Ciri-ciri suatulensa cembunga). bagian tengah lensa lebih tebal

dibandingkan bagian tepinya.

306

b). bersifat mengumpulkan sinar. c). titik fokusnya bernilai positif.

Sementara ciri-ciri lensa cekung :a). bagian tengah lensa lebih tipis

dibandingkan bagian tepinya.b). bersifat menyebarkan sinar. c). titik fokusnya bernilai negatif.

a.Lensa cembung :

(1) (2) (3) (4)

Keterangan gambar: lensa (1) cembung-cembung(bi-convex),

lensa (2) disebut lensa cembung-datar(convex-plano),

lensa (3) disebut lensa datar-cembung(plano-convex),

lensa (4) disebut lensa cembung-cekung (convex-concave).

b.Lensa cekung :

(1) (2) (3) (4)Gambar 15. macam-macam bentuk lensa cekung

307

Gambar 14. macam-macam bentuk lensa cembung

Keterangan gambar: Lensa (1) cekung-cekung(bi-concave),

Lensa (2) cekung-datar(concave-plano), Lensa (3) datar-cekung(plano-concave) Lensa(4) cekung-cembung(concave-convex )

5.Bagian-Bagian Lensa

Gambar 16. Bagian-bagian dari suatu lensa cembung-cembung

Bagian-bagian suatu lensa : V :pusat lensa(vertex). R1 : radius kelengkungan permukaan 1.R2 : radius kelengkungan permukaan 2.C1: pusat kelengkungan permukaan 1. C2 : pusat kelengkungan permukaan 2. F1 : titik fokus 1. F2: titik fokus 2.

6. Aturan dalam menentukan besarnya radius kelengkunganDiasumsikan bahwa sinar datang dari arah kiri:a.Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kanan

vertex memiliki R positif. b.Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kiri

vertex memiliki R negatif.c.Permukaan datar memiliki R tak berhingga.

Gambar 17. Lensa cembung-datar memiliki R1 negatif dan R2

positif

308

7. Sifat-Sifat Lensa CembungLensa cembung bersifat mengumpulkan sinar. Lensa cembungmemiliki sifat-sifat sebagai berikut :a.Sinar-sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama

akan dibiaskan oleh lensa cembung melewati titikfokus.

b.Sinar-sinar yang datang dari titik fokus dibiaskansejajar dengan sumbu utama.

c.Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akandibiaskan melainkan diteruskan tanpa mengalamipembiasan. Sifat-sifat di atas berlaku hanya bagilensa tipis dan sinar-sinar merupakan sinar paralax.Perhatikan gambar-gambar di bawah ini :

Gambar 18. Sinar-sinar sejajar sumbu utama dibiaskan lensacembung melewati titik fokus

Gambar 19. Sinar-sinar yang berasal dari titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama

309

http://e-dukasi.net/mapok/mp_full.php?id=185&fname=sinar_paralax.html

http://e-dukasi.net/mapok/mp_full.php?id=185&fname=lensa_tipis.html

Gambar 20. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex)

akan diteruskan tanpa dibiaskan.

8. Titik Fokus Lensa CembungTitik fokus lensa cembungdapatditentukan dengan suatu

rumus yang disebutrumus pembuat lensa(lens maker equation) seperti tertulis di bawah ini :

1f

=(n−1)(1R1

−1R2

) .........................

.............. (8)Keterangan : f = jarak titik fokus lensa cembung.

n = indeks bias lensa. R1= radius kelengkungan permukaan 1 lensa.R2= radius kelengkungan permukaan 2 lensa.

9.Kekuatan LensaCembungKekuatan lensaadalahbesarnya ukuran suatu lensa

membelokkan sinar yang datang padanya.Perhatikan gambar 21:

310

http://scienceworld.wolfram.com/physics/LensMakersFormula.html

Gambar 21. Arah jalannya sinar dalam lensa cembung

10. Rumus Kekuatan Lensa Rumus kekuatan lensa (berbanding terbalik dengan jarak

titik fokus) adalah :P=

1f ……………………………………… (9)

f dalam satuan m, dan P dalam satuan dioptri.Kekuatan lensa berbanding terbalik dengan jarak titikfokusnya. Rumus di atas hanya berlaku bila satuan fdinyatakan dalam m.

11. Sifat-Sifat Lensa Cekung Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar, dan memilikisifat-sifat sebagai berikut :a. Sinar-sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama

akan dibiaskan oleh lensa cekung seolah-olah berasaldari titik fokus.

b. Sinar-sinar yang menuju titik fokus dibiaskan olehlensa cekung sejajar sumbu utama.

c. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akandibiaskan melainkan diteruskan tanpa mengalamipembiasan.

a). Titik Fokus Lensa CekungTitik fokus lensa cekung dapat ditentukan dengan suaturumus yang disebut rumus pembuat lensa (lens makerequation) seperti tertulis di bawah ini :

311

http://www.weistein.physics.html/

http://www.weistein.physics.html/

di mana : f = jarak titik fokus lensa cekung. n = indeks bias lensa. R1= radius kelengkungan permukaan 1 lensa.R2= radius kelengkungan permukaan 2 lensa.

Cara menentukan nilai R1 dan R2 apakah positif ataunegatif dapat dilihat pada aturan lensa. Berapapunnilai R1 dan R2 titik fokus dari lensa cekung selalunegatif.

b). Kekuatan LensaCekungKekuatan lensaadalahbesarnya ukuran suatu

lensa membelokkan sinar yang datang padanya. Dengandemikian semakin besar kekuatan suatu lensa makasudut bias yang dihasilkan semakin besar.Sebaliknya semakin kecil kekuatan suatu lensa makasudut bias yang dihasilkan semakin kecil.

Lensa dengan kekuatan yang besar bukan berartiakan menghasilkan bayangan dengan perbesaran yanglebih besar dibandingkan lensa dengan kekuatankecil. Kekuatan di sini adalah ukuran besarnyasudut bias yang dihasilkan oleh lensa. Rumus kekuatan lensa (berbanding terbalik dengan jarak titik fokus) adalah:

Keterangan: f dalam satuan m, dan P dalam satuan dioptri.

Setelah anda melihat gambar-gambar di atasatau setelah mencoba percobaan (3) pada simulasi 2maka tampak jelas bahwa kekuatan lensa berbandingterbalik dengan jarak titik fokusnya. Rumus di atashanya berlaku bila satuan f dinyatakan dalam m.

312

http://e-dukasi.net/mapok/mp_full.php?id=185&fname=aturan_lensa.html

c). Menentukan Bayangan dengan Rumus Lensa Tipis (Lensa Cembung) Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensacembung dapat diperoleh dengan bantuan rumus lensatipis (thin lens formula) :

……………………. (10)Keterangan: s = jarak obyeks' = jarak bayanganf = jarak titik fokus (selalu bernilai positif untuk

lensa cembung).

Sementara perbesaran dari bayangan diperoleh denganrumus :

………………………… (11)Keterangan: m = perbesaran.

Rumus-rumus di atas hanya berlaku untuk lensa tipis dansinar-sinar paralax.s' dapat bernilai positif atau negatif. s' positifartinya bayangan adalah nyata, sementara negatifartinya bayangan adalah maya.Perbesaran (m) dapat bernilai positif atau negatif. mbernilai positif bila bayangan tegak dan negatif bilabayangan terbalik.d). Menentukan Bayangan dengan Rumus Lensa

Tipis (Lensa Cekung)Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatulensa cekung dapat diperoleh dengan bantuan rumuslensa tipis :

Keterangan:

313

http://scienceworld.wolfram.com/physics/ThinLensFormula.html



s = jarak obyeks' = jarak bayangan f = jarak titik fokus (selalu bernilai negatif

untuk lensa cekung).

Sementara perbesaran dari bayangan diperoleh dengan rumus :

Rumus-rumus di atas hanya berlaku untuk lensatipis dan sinar-sinar paralax.Untuk menentukan apakah s dan s' bernilai positifatau negatif coba lihat aturan lensa.s' dapat bernilai positif atau negatif. s' positifartinya bayangan adalah nyata, sementara negatifartinya bayangan adalah maya.Perbesaran (m) dapat bernilai positif ataunegatif. m bernilai positif bila bayangan tegakdan negatif bila bayangan terbalik.

e). Bayangan Nyata dan Maya.Bayangan nyata terbentuk dari pertemuan sinar-sinarutama yang nyata. Bayangan maya terbentuk dari pertemuan sinar-sinar utama yang maya. Perhatikan contoh-contoh di bawah ini :

Gambar 26. Pertemuan sinar-sinar utama yang nyata menghasilkan bayangan nyata.

314

http://e-dukasi.net/mapok/mp_full.php?id=185&fname=aturan_lensa.html




Gambar 27. Pertemuan sinar-sinar utama yang mayamenghasilkan bayangan maya

Pada gambar 25 nampak dengan jelas bahwa sinar-sinar utama setelah dibiaskan oleh lensa cembungsaling bertemu pada suatu titik yang merupakanlokasi dari bayangan. Karena sinar-sinar utamamerupakan sinar-sinar yang nyata maka bayanganyang terbentuk merupakan bayangan nyata.Kita bandingkan sekarang dengan gambar 26.Sinar-sinar utama setelah dibiaskan oleh lensacembung tidak saling bertemu karena ketiganyamenyebar. Tetapi bila kita tarik perpanjangandari masing-masing sinar pada bagian kiri lensaakan kita dapatkan titik temu yang merupakanlokasi dari bayangan. Karena titik pertemuan inimerupakan pertemuan tiga sinar yang maya (hanyaperpanjangan dari sinar yang sesungguhnya) makabayangan yang terbentuk adalah bayangan maya.Dalam kenyataan sehari-hari bayangan nyataadalahbayangan yang dapat ditangkap (diproyeksikan)oleh suatu media (layar). Sementarabayanganmayaadalahbayangan yang tidak dapat ditangkapoleh suatu media.

Latihan

315

1. Gambarkan terbentuknya bayangan dari sebuah bendaberbentuk anak panah yang terletak 4 cm di depan cermindatar. Jelaskan siat-sifat bayanganya

2. Lukiskan sinar pantul yang datang seperti pada gambar di

bawah ini

3. Sebuah benda berjarak 10 cm di depan cermin cekung yangmemiliki fokus 15 cm. Dimanakah letak bayangannya danberapa perbesarannya?

4. Gambar di bawah ini adalah gambar peristiwa pembiasancahaya yang datang dari medium udara ( n=1) ke medium air(n=4/3). Diantara gambar A dan gambar B, mana yang benar?Jelaskan.

5. Sebuah benda terletak pada jarak 30 cm dari lensa cembung yang jarak fokusnya 15 cm. Lukiskan terbentuknya bayangan, kemudian tentaukan berapa jarak dan perbesan bayangannya.

316

LEMBAR KERJA

Tujuan : Membuat Kamera Lubang JarumMasalah : Bagaimanakah sinar cahaya merambat ?Alat dan Bahan

kaleng kopi besar dengan tutup yang tembus cahaya selotip bola lampu 40 watt (bukan dengan pelapis kaca baur) atau nyala lilin.

paku kecil dan paku besarLangkah Kegiatan 1

1. Buat satu lubang di dasar kaleng kopi dengan paku kecil danpaku besar.

2. Tempatkan selotip untuk menutupi lubang yang lebih besar. 3. Tempatkan tutup tembus cahaya pada bagian atas kaleng kopi.4. Nyalakan bola lampu 40 watt dan matikan cahaya-cahaya dalamruangan.

5. Luruskan lubang dengan cahaya (bolam) dan tandai bayanganyang terbentuk pada tutup tembus cahaya di kaleng.

6. Gambar garis cahaya untuk menunjukkan posisi bayangan.Data dan Pengamatan

1. Bagaimana bayangan yang terjadi ? Rancang kegiatan untukmenemukannya. Catat hasilmu.

2. Pindahkan kaleng menjauhi bola lampu. Catat bagaimanaperubahan bayangan yang terjadi ?

3. Untuk variasi tempat, ukur jarak dari lubang ke benda do,dan jarak dari lubang ke bayangan di,. tinggi benda ho,,tinggi bayangan, hi.

Analisis dan Kesimpulan1. Analisis Data.

Buat gambar untuk menunjukkan mengapa bayangan yangdiperoleh lebih kecil seiring dengan semakin dijauhkannyakaleng dari sumber cahaya.

2. Pengujian hipotesis.

317

Ramalkan bagaimana bayangan yang dibentuk oleh lubang besar(menggunakan paku besar) bila dibandingkan dengan bayanganyang dibentuk oleh lubang kecil (menggunakan paku kecil).Catat persamaan dan perbedaannya. Uji hipotesisnya dancatat hasilnya.

3. Inferensi suatu keterkaitan. Cobalah untuk menentukan hukum/rumus secara matematikahubungan antara hi, ho, di, dan do. Tunjukkan hasilnya.

C. Kegiatan Belajar 3 : Kelistrikan

1. PendahuluanIPA diperlukan dalam kehidupan sehari-hari untuk

memenuhi kebutuhan manusia melalui pemecahan masalah-masalah yang dapat diidentifikasikan, salah satunyaadalah masalah kelistrikan. Dalam persoalan kelistrikanbanyak masalah-masalah yang harus disampaikan kepadasiswa agar mereka dapat memahami konsep tentangkelistrikan dan mampu memecahkan masalah yang berkaitandengan kelistrikan tersebut.

2. Listrik Statika. Pengertian Muatan Listrik

Muatan listrik hanya dimiliki oleh proton yangbermuatan listrik positif dan elektron yang bermuatanlistrik negatif. Besarnya muatan positif yang dimilikiproton sama dengan besarnya muatan negatif yang dimilikielektron. Oleh karena pada inti atom terdiri dari protondan neutron sedangkan neutron tidak bermuatan (netral),maka pada inti atom diwarnai oleh muatan proton akibatnyainti atom bermuatan positif. Kalau suatu atom mempunyaijumlah muatan positif sama dengan jumlah muatannegatifnya, atom tersebut dikatakan atom netral. Keadaantersebut menyebabkan kebanyakan benda juga bersifatnetral, misalnya atom karbon yang netral karena mempunyaienam proton dan enam elektron. Benda-benda yang

318

mempunyai atom karbon adalah matahari, batubara, berlian,polimer dan makanan.

Suatu benda dikatakan bermuatan listrik apabilamempunyai kelebihan atau kekurangan elektron dalamatomnya. Benda yang kelebihan elektron dikatakan sebagaibenda bermuatan negatif dan yang kekurangan elektron akanmenjadi benda bermuatan positif. Dalam SatuanInternasional (SI) muatan listrik adalah coulomb disingkat C. Satu coulomb sama dengan muatan total yangdimiliki oleh 6,24 x 1018 buah elektron atau 6,24 x 1018

buah proton. Jadi besarnya muatan satu elektron ialah –1,6 x 10-19C dan untuk muatan proton ialah + 1,6 x 10-19C.

Elektron yang mengelilingi inti atom dapat bergerakmeninggalkan atom untuk bergabung dengan atom lain.Dengan demikian sebuah atom yang semula netral akibatditinggalkan elektronnya, maka atom tersebut akanbermuatan positif, demikian pula sebaliknya sebuah atomyang semula netral karena memperoleh tambahan elektronmaka atom tersebut akan bermuatan negatif. Kenapa atomcenderung kehilangan atau kelebihan elektron? Haltersebut karena proton terikat sangat kuat di dalaminti atom akibat adanya gaya inti atom. Inilah yangmendasari pembahasan tentang kelistrikan selalu mengacupada persoalan kehilangan atau kelebihan elektron daripada kehilangan atau kelebihan proton. Hal lain yangperlu diingat bahwa atom yang bermuatan listrik disebutjuga ion. Ion ada dua macam yaitu ion positif yangberarti atom yang bermuatan positif dan ion negatifadalah atom yang bermuatan negatif. b. Konduktor dan Isolator.

Sebuah benda ada yang mempunyai kemampuan dapatmenghantarkan listrik dan ada pula benda yang tidakmempunyai kemampuan menghantarkan listrik. Benda yangmempunyai kemampuan menghantarkan listrik disebutkonduktor (penghantar), artinya benda yang mengandungpembawa muatan sehingga partikel-partikelbermuatan dapatbergerak bebas. Dalam pelajaran termodinamika konduktordikatakan sebagai zat yang mempunyai daya hantar kalor

319

(panas) yang baik. Contoh dalam kehidupan sehari-haribenda yang bersifat konduktor dapat ditemui pada semuajenis logam dan larutan garam. Sedangkan benda yang tidakmempunyai kemampuan menghantarkan listrik disebutisolator (penghambat), artinya bahwa benda tersebut tidakmengandung pembawa muatan. Contoh dalam kehidupan sehari-hari isolator adalah udara kering, gelas, plastik dankaret. Pada pelajaran termodinamika isolator adalah zatyang mempunyai daya hantar kalor yang buruk.

Perlu diketahui pula bahwa selain logam dan larutangaram yang dapat berfungsi sebagai konduktor, bagiantubuh manusia dan air juga berfungsi sebagai konduktorlistrik yang baik (air mengandung ion), karena 70% tubuhterdiri dari air. Ketika bagian tubuh terkena aliranlistrik secara langsung, ia akan mengalir melalui tubuh.c. Memberi Muatan Listrik.

Seperti dijelaskan sebelumnya, benda akan bermuatanlistrikjika kekurangan atau kelebihan elektron. Keadaanini menunjukkan bahwa elektron mempunyai peranan yangpenting dalam hal terjadinya apakah benda tersebut dapatbermuatan listrik atau tidak. Kita dapat memberi muatanlistrik pada suatu benda dengan menambah atau mengurangijumlah elektron yang dimilikinya.

Beberapa cara untuk memberi muatan listrik pada suatubenda yaitu dengan cara: penggosokan, penyentuhan daninduksi.1) Penggosokan.

Apabila dua buah benda yaitu benda A dan benda B yangterbuat dari bahan yang berbeda saling digosokkan,maka sejumlah kecil elektronnya akan berpindah daribenda A ke benda B atausebaliknya.

320

Benda A yang kehilangan elektron akan menjadi bermutanpositif sedangkan benda B yang mendapat tambahanelektron akan menjadi bermutan negatif. Perpindahanelektron tersebut bergantung pada jenis bahan yangdigosokkan. 2) Penyentuhan.

Jika suatu konduktor yangbermuatan disentuhkan dengankonduktor lain yang tidakbermuatan, kedua konduktor akansaling berbagii muatan.Akibatnya konduktor yang tidakbermuatan sekarang menjadibermuatan.Proses mengalirnya

muatan listrik itu berlangsung sangat singkat.Besarnya muatan listrik yang mengalir bergantungpada kemampuanbenda untuk menyimpannya, dan perbedaanmuatan pada masing-masing benda. Aliran muatan listrikinimenimbulkan aruslistrik yang akan dibahas padabagian selanjutnya pada pembahasan ini. 3) Induksi.

Sebuah benda yang bermuatandapat memberikan muatannya kepadabenda didekatnya tanpa menyentuh.Sebagai contoh, sebuah bendabermuatan listrik positifdidekatkan pada konduktor yangtidak bermuatan dan terisolasi.

Elektron-elektron yang terkandung dalam konduktor netral

321

Gambar 3. Prosesterjadinya induksi

listrik

Gambar 2.Penyentuhan

membuat konduktorsaling berbagi

muatan

Gambar 1.Proses

peggosokanpada listrik

statis

akan tertarik kearah benda bermuatan tadi. Sebagian akanberpindah kebagian yang terdekat dengan benda, berkumpulpada bagian tertentu sehingga

pada saatnya akan bermuatannegatif.

Bagian yang ditinggalkan elektron-elektron tersebutmenjadi bermuatan positif. Peristiwa induksi merupakanpemisahan muatan di dalam suatu benda konduktor akibatkonduktor itu didekati benda bermuatan listrik. Muatanyang terdapat di dalam konduktor itu kemudian disebutmuatan induksi. Muatan induksi selalu berlawanan tandadengan muatan benda pengiduksi. Muatan hasil induksidapat bersifat permanent tidak muncul secara permanenkarena begitu benda bermuatan dijauhkan, elektron-elektronnya akan kembali tersebar merata ke seluruhbagian benda sehingga benda tersebut akan kembalimenjadi netral.

d. Gaya Interaksi pada Muatan Listrik.Benda-benda bermuatan mempunyai sifat khusus yang

saling menolak apabilamuatanya sama dan saling menarikapabila muatannya berbeda. Dua benda yang bermuatanlisrtik akan menimbulkan gaya tolak-menolak atau gayatarik-menarik apabila didekatkan. Gaya inilah yangdisebut sebagai gaya listrik statis.

Dalam menentukan besarnya gaya listrik statis,Coulomb menemukan hubungan antara gaya listrik denganbesar muatan masing-masing listrik dan jarak pisahkedua muatan. Hubungan tersebut dikenal dengan hukumCoulomb yang menyatakan bahwa besarnya gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak dua benda bermuatanlistrik berbanding terbalik dengan kuadrat jarakantara kedua muatan listrik tersebut. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut :

322

F=kq1q2r2

.......................................

........(1)

dimana : F= gaya interaksi muatan listrik (newton)

k = 1/4Ԑo = 9 x 109 Nm2/C2

q1 dan q2= muatan 1 dan 2 ( coulomb ) r2 = kuadrat jarak antara kedua muatan

( meter ).

Contoh soal:Berapa besar gaya elektrostatika pada elektron atomhidrogen yang di akibatkan oleh proton tunggalintinya, jika orbit elektron terhadap intinya rata-rata berjarak 0,53 x 1010 m.Jawaban:

Q1=−1,6x10−19CQ2=16x10

−19Cr=0,53x10−10m

F=KQ1Q2

r2 =(9x109Nm2/C2 ) (−1,6x10−19C) (1,6x10−19C)

{(0,53x10−10)m2}

F=−8,2x10−8NTanda (-) minus menunjukkan gaya interaksi yangterjadi adalah gaya tarik menarik.

e. Gejala dan Penerapan Listrik Statis.Listrik statis sangat mudah terbentuk oleh gesekan.

Proses ini akan berjalan dengan baik jika udara danbenda yang bergesekan dalam keadaan kering. Muatanyang sangat besar dapat terbentuk pada isolator ataukonduktor yang terisolasi, muatan yang besar ini dapatmenimbulkan bencana.

1) Petir ( Halilintar ).

323

Udara panas yang naik kelangitketika hari cerah dapat menjadibermuatan dengan cepat. Muatantersebut akan diberikan ke butir-butir air di awan. Kalau melintas

di atas gedung, awan yang memilikimuatan negatif besar dapatmenimbulkan induksi pada atapgedung. Karena muatan induksi berlawanandengan muatan awan, terjadilahtarik-menarik antara keduamuatan. Jika kedua muatan itucukup besar,makaakan terjadialiran elektron dalam jumlahbesar ke arah atap gedung. Aliranitu terbentuk loncatan bunga apilistrik yang disebut petir.

Petir yang sampai ke tanah disebut kilat, yang dapatmenimbulkan panas yang sangat besar. Akibatnya udarayang dilalui kilat memuai dengan sangat cepat. Jikapemuaian itu terjadi dengan tiba-tiba, maka akantimbul suara seperti ledakan yang sangat keras. Suaraitulah yang disebut guruh atau guntur. Dengan demikianguruh selalu terjadi bersamaan dengan terjadinyakilat. Alat yang digunakan untuk menghindari sambaranpetir adalah penangkal petir.2) Ledakan atau Kebakaran Tangki Minyak. Bila terdapat sebuah tanggki minyak yang kosong

mengandung banyak uap gas yang mudah terbakar kalauada loncatan bunga api yang ditimbulkan oleh listrikstatis. Oleh karena itu, orang yang bekerja di dalamatau di dekat tangki tersebut harus memakai pakaiankhusus anti listrik statis.1. Generator Van de Graaff.

324

. Penangkal petiruntuk melindungi

bangunan yang tinggi

Generator Van de Graaff merupakansebuah alat yang dirancang olehRobert Jemison Van de Graaff (1901-1967) pada tahun 1931 di MIT(Massachusset Institute of Technology). Alattersebut dapat menghasilkan muatanlistrik dalam jumlah yang sangatbesar melalui cara penggosokan.Gesekan antara gelang karet dengansilinder logam akan menhasilkanmuatan negatif. Muatan negatif tersebutdikumpulkan pada bola logam besarberbentuk kubah yang terdapat diatap generator. Gesekan yangberlangsung secara terus menerusakan menghasilkan muatanyangsemakin besar. Sementara gesekanantara gelang karet dengansilinder politen menimbulkanmuatan positif pada gelang karet.

Dengan begitu, gelang karet membawa muatanpositif itu ketika bergerak dari bawah ke atas. Jikaseseorang yang memegang kepala kubah, muatannyasemakin besar sebagai akibat dari kejadian tersebut,maka rambut orang akan berdiri tegak. Hal initerjadi karena setiap helai rambut akan salingbertolak akibat muatan yang sama.

325

Gambar 5.Generator Van de

Graaff

3) Penggumpal Asap.

Pada tahun 1906, Frederick GardnerCottrel, seorang ahli kimia Amerikamembuat suatu alat sederhana utukmengumumpulkan asap yang keluar daricerobong asap pabrik sehingga dapatmengurangi polusi udara. Alattersebut menggunakan prinsip induksimuatan dan gaya coulomb. Caranyadengan memasang dua logam yangmemiliki muatan besar tetapiberlawanan tanda pada cerobong asappabrik. Partikel asap yang mengalirmelalui cerobong akan terinduksisehingga memiliki muatan induksi.Muatan yang dihasilkan ada yangpositif dan ada yang negatif.Akibatnya partikel asap akan tarik-menarik sehingga membentuk partikelyang lebih berat.

Bertambah beratnya partikel tersebut mengakibatkanpartikel tidak lagi mengalir ke atas bersama asapmelainkan jatuh di dasar cerobong. Dengan demikiangumpalan itu mudah dibersihkan dan polusi udara dapatdikurangi.

3. Listrik Dinamis a. Pengertian Arus Listrik.

Bagaimana benda isolator dan benda konduktormenjadi bermuatan listrik setelah digosok dan diinduksi,muatan listrik pada isolator dan konduktor yangterisolasi tersebut tidak bergerak atau statis dan hanyaberada pada permukaan yang digosok atau diinduksi. Namundemikian muatan listrik tersebut akan bergerak ataumengalir jika diberi media konduktor. Aliran muataninilah yang kemudian dinamakan sebagai arus listrik.Dengan demikian arus listrik adalah aliran muatan

326

Gambar 6.Penggumpalan asapguna mengurangi

polusi udara dariasap pabrik

listrik yang mengalir dari suatu tempat ke tempat yanglain. Jenis listrik yang mengalir inilah yang kemudiandinamakan sebagai listrik dinamis.

b. Arus KonvensionalSebelum elektron ditemukan, arus listrik

dinyatakan sebagai partikel-partikel bermuatan positifyang bergerak dari kutub positif baterai ke kutubnegatif baterai. Dengan demikian aliran muatan listrikpositif selalu mengalir dari titik dengan muatanpositif lebih banyak ke titik dengan muatan positifyang lebih sedikit. Aliran muatan positif inilah yangdisebut sebagai arus konvensional.

Pembahasan sebelumnya telah diperoleh konsepbahwa muatan listrik yang mengalir adalah partikelnegatif atau elektron dengan arah yang berlawanandengan arah aliran arus konvensional. Muatan positiftidak dapat berpindah atau mengalir dan hanya muatannegatif (elektron) yang mengalir”. Aliran elektrontersebut dikenal juga sebagai arus elektron.

c. Kuat ArusSuatu besaran yang menggambarkan jumlah muatan

listrik yang mengalir yang mengalir tiap satuan waktu.Besaran tersebut adalah kuat arus listrik. Kuat aruslistrik merupakan salah satu dari tujuh besaran pokok.Satuan besaran pokok ini adalah ampere disingkat A.

Dari definisi kuat arus listrik I, maka secaramatematis dapat dinyatakan dengan persamaan:

I=Qt.........................................

.................(2)

dengan I = kuat arus listrik (ampere) Q = muatan listrik (coulomb)

t = waktu (sekon)

327

Konsep yang dapat diangkat dalam persoalan iniadalah bahwa “arus listrik mengalir dari potensialtinggi kepotensial rendah” harus diingat pula bahwa“arus listrik mengalir karena adanya beda potensial”.Artinya bahwa “beda potensial akan timbul/terjadihanya jika terdapat sumber tegangan listrik”.

d. Beda Potensial Listrik/Tegangan Listrik.Pengertian beda potensial dapat diberikan contoh

sebagai dua buah tandon air yaitu tandon air A dan dantandon air B yang kapasitas isinya sama. Kalau tandonair A berisi air 500 liter dan tandon B berisi 100liter dan keduanya terletak pada ketinggian masing-masing 4 m (untuk tandon A) dan 1 m (untuk tandon B),maka air akan mengalir dari A ke B. Tapi kalau tandonA dan B masing-masing berisi 100 liter, sedangkankeduanya terletak pada lantai yang sama tinggi, makaair tidak akan mengalir dari A ke B atau sebaliknyadari B ke A.Aliran listrik mirip dengan contoh tandon di atas.

Agar arus listrik dapat terus mengalir maka harusdipasang alat pembuat beda potensial yang disebutsumber tegangan listrik. Dengan demikian agar aruslistrik dapat selalu mengalir dari A ke B, makapotensial A harus selalu berada lebih tinggi dari padapotensial B. Jadi sumber tegangan hanya berfungsiuntuk memindahkan muatan-muatan listrik sehinggaterjadi beda potensial antara titik A dengan titik B.

Untuk dapat mengalirkan arus listrik, sumbertegangan harus mengeluarkan energi. Jika sumbertegangan mempunyai energi sebesar 1 joule, maka dapatmemindahkan muatan listrik sebanyak 1 coulomb dandikatakan beda potensial sebesar 1 volt.

Beda potensial adalah energi yang berfungsi untukmengalirkan muatan listrik dari satu titik ke titikyang lainnya. Beda potensial 1 volt adalah energisebesar 1 joule yang dikeluarkan oleh sumber tegangan

328

dan berfungsi untuk memindahkan muatan sebanyak 1coulomb.

V=WQ dan W=VxQ

................................(3)

di mana : V = beda potensial (Volt) W = energi (joule)Q = muatan listrik(coulomb)

e. Rangkaian Listrik.Rangkaian listrik terdiri dari berbagai komponen

listrik seperti resistor, baterai, lampu, dan saklaryang dihubungkan dengan sebuah konduktor, akanmenyebabkan arus listrik dapat mengalir dalamrangkaian tersebut. Apabila kita tinjau tingkatkesulitan didalam rangkaian listrik, ada rangkaiansederhana seperti rangkaian pada senter dan rangkaianyang sulit seperti radio, televisi dan komputer, sertaada rangkaian yang rumit. Baik rangkaian sederhanamaupun rangkaian yang rumit, dibedakan menjadi duamacam yaitu rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup.Jika sepanjang rangkaian ada bagian yang terputus(bagian yang tidak terhubungkan), rangkaian tersebutdinamakan rangkaian terbuka, tapi kalau sepanjangrangkaian tidak ada yang terputus (semua bagianrangkaian terhubungkan satu dengan yang lain)dinamakan rangkaian tertutup. Arus listrik hanya dapatmengalir pada rangkaian tertutup.

Alat yang digunakan untuk menghentikan aruslistrik pada rangkaian tertutup dan menjadikannyarangkaian terbuka adalah saklar dan sekring.f. Saklar.

Komponen listrik yang dirancang agar berfungsiuntuk menyambung dan memutuskan suatu rangkaianlistrik. Saklar juga merupakan alat pemutus aliranlistrik yang aman digunakan pada saat terjadi

329

kecelakaan, misalnya menyelamatkan orang yangtersengat listrik.

Jika saklar dalam keadaan terbuka atau off makaarus terputus, sedangkan kalau saklar dalam keadaanterbuka atau on maka arus mengalir atau tersambung.

g. Sekring. Sekring atau fuse merupakan komponenpengaman jaringan/rangkaianlistrikyang terbuat dari kawattipis dengan titik lebur yangrendah. Apabila kawat tipis inidialiri listrik melebihikekuatannya maka kawat akan mudahmeleleh atau putus.

Komponen tersebut memang dirancang sedemikian karenasekring mempunyai fungsi yang sama dengan saklarotomatis. Ksama dengan saklar otomatis.

Bila di rumah terjadi hubungan pendek maka sekringyang berfungsi sebagai pengaman jaringan/rangkaianlistrik akan memutus jaringan/rangkaian listrik secaraotomatis. h. Rangkaian Seri dan ParalelHambatan yang dihubungkan seri akan mempunyai arusyang sama, dengan tegangan yang berbeda.

330

7. Sekringpengaman

Rs=R1+R2+R3

I=I1=I2=I3

Hambatan yang dihubungkan paralel, tegangan antaraujung-ujung hambatan adalah sama, sebesar V dan arusyang melalui titik percabangan berbeda.

1) Rangkaian Seri. Jika beberapa komponen listrik

dihubungkan sehingga membentuksuatu rangkaian tanpa adanya

pe rcabangan diantara kutub-kutubsumber listrik, maka rangkaianitu dinyatakan sebagai rangkaianyang terhubung seri. Elektron-

elektronmengalirdari kutub negatif sumber arus listrikmelalui kabel konektor dan masing-masing komponensecara berurutan dan akhirnya kembali kesumber aruslistrik melalui kutub positif. Kuat arus yang mengalirsama besarnya di setiap titiksepanjang rangkaian.Lampusenter sebagai contoh yang paling sederhana yangdirangkai secara seri. Kelemahan rangkaian seri padajaringan listrik adalah kalau komponen-komponen yangterhubung salah satunya putus, maka akan memutussumber arus listrik jaringan tersebut. b) Rangkaian Paralel.

Jika berbagai komponen listrikdihubungkan sehingga membentuksuatu jaringan/rangkaian

331

Gambar 8.Rangkaianseri dari

1Rp

=1R1

+1R2

+1R3

I1=VR1; I2=

VR2

; I3=VR3

; I=VRp

percabangan di antara kutub-kutub sumber arus listrik,rangkaian ini disebut rangkaianparalel. Setiap bagian daripercabangan itu disebutrangkaian percabangan.Arus listrik yang mengalir darisumber arus listrik akanterbagi-bagi begitu memasukititik percabangan.

Setelah keluar melalui kutub negatif sumber aruslistrik dan melalui berbagai rangkaian percabangan,arus listrik akan menyatu kembali sebelum menuju kutubpositif sumber arus listrik. Contoh rangkaian paralel,yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari adalahrangkaian/jaringan listrik PLN di rumah, di kantor,industri dan lain sebagainya.

Keuntungannya rangkaian paralel adalah kalau adasalah satu komponen listrik di rumah putus, makaputusnya lampu tersebut tidak mempengaruhi kerjajaringan listrik PLN yang lain.

i. Hukum Ohm.Perubahan beda potensial menyebabkan perubahan

arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian.Semakin besar beda potensial, semakin besar aruslistrik mengalir dalam rangkaian.

Nilai perbandingan antara beda potensial (V)dengan kuat arus listrik (I) atau V/I adalah relatifsama atau tetap. Analisis matematis ini sebagai hasilpenelitian seorang fisikawan dari Jerman yang bernamaGeorge Simon Ohm, yang menyatakan tetapan tersebutsebagai hambatan listrik (R) dan secara matematisadalah:

I ≈ V atau V / I = Konstankarena tetapan sama dengan R maka,

332

Gambar 9.Rangkaian

plastikbeterai

kawat

I=VR ................................

...........(4)

dengan : I = kuat arus listrik ( A ) V = beda potensial listrik

( V ) R = hambatan listrik (

Ω ).Persamaan tersebut dikenal sebagai persamaan Ohm yangdisebut dengan Hukum Ohm. Hukum Ohm menyatakan bahwabesar arus listrik yang mengalir dalam suatupenghantar berbanding lurus dengan beda potensialantara kedua ujung penghantar dan berbanding terbalikterhadap hambatannya.

j. Energi Listrik dan Daya Listrik Energi listrik sebagai wujud keberhasilan jaringan

listrik dinamis yang dapat dimanfaatkan dalamkehidupan sehari-hari. Lain halnya ketika membahaslistrik statis yang hanya terdiri dari beda potensialdan muatan listrik, sedangkan kalau listrik dinamisterdapat beda potensial, muatan listrik dan aruslistrik.

Energi listrik dapat diperoleh dari hasil perubahanberbagai macam bentuk energi lain. Mengingat energitidak dapat diciptakan, pastilah energi berasal darienergi lain.

Dalam ilmu kelistrikanjika arus listrikmengalir pada suaturangkaian sepertigambar di samping makadalam hal itu terjadiperubahan antaraenergi listrik menjadienegi kalor.

333

Energi kalor yangmuncul dari energilistrik disebut kalorjoule.

Gambar 10. Rangkaian listrikBesarnya energi listrik yang diubah menjadi energi

kalor berbanding lurus dengan beda potensial, aruslistrik dan lamanya aliran arus listrik dalamrangkaian tersebut. Secara matematis dapat dijabarkansebagai berikut.

W=V.I.t………………….(5)

W = energi listrik yang diubahmenjadi kalor ( joule ) V = beda potensiallistrik (volt)I = kuat arus listrik (ampere) t = lama aliran aruslistrik (sekon)

Untuk menentukan besarnya energi listrik yang diubahmenjadi kalor, selain perlu menentukan beda potensialdan arus listrik, juga perlu ditentukan lamanya prosesitu berlangsung. Makin lama arus listrik mengalirmakin banyak energi listrik yang diubah menjadi kalor.Pada kenyataannya tidak semua orang mau mencatat waktualiran arus listrik. Oleh karena itu, besarnya energilistrik jarang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.Orang cenderung menggunakan besaran daya listrik untukmenyatakan energi listrik yang digunakannya.Daya listrik (P) menyatakan laju aliran energilistrik, sama dengan jumlah energi listrik (E) yangdigunakan selama selang waktu tertentu dibagi denganlama penggunaan (t).Secara matematis dapat dituliskansebagai berikut :Daya Listrik = (Energi listrik)/(Lama penggunaan)

334

P=Et……………………..(6)

Realisasi dalam kehidupan sehari-hari adalah ketikamenghitung pemakaian listrik (PLN) dan berapa yangharus dibayar atas pemakaian tersebut pada PLN.

Contoh soal : Misalnya di rumah dipasang tiga buah lampu.Lampupertama memiliki daya listrik 100 W, lampu kedua 50W, dan lampu ketiga 25 W. Ketiga lampu itudinyalakan 13 jam setiap harinya.a. Berapa energi yang digunakan ketiga lamputersebut selama sebulan (30 hari)?

b. Jika biaya yang harus dibayar ke PLN untuksetiap 1 KWh Rp 495,00, berapa yang harus dibayar?

c. Jika bea beban PLN sebesar R 39.163,00 dan PPNsebesar 10%, berapakah yang harus dibayar tiapbulan (30 hari) ?

Jawaban :a. Daya lampu pertama P1 = 100 W = 0,1kW. Daya lampu kedua P2 = 50 W =0,05 kWDaya lampu ketiga P3 = 25 W =0,025 kW Daya total P =P1 + P2 + P3

= 0,1 + 0,05 + 0,025 = 0,175 kW Lama pemakaiaan setiap hari = 13 jamLama pemakaian sebulan t = 30 x 13 = 390 jam Energi yang digunakan selama sebulan W =P x t= 0,175 x 390 = 68,25 kWh.b. Harga per kWh = Rp 495,00

335

Biaya energi listrik yang harus dibayar = W x harga per k Wh

= 68,25 x Rp 495,00= Rp 33.783,75

c. Bea beban = Rp 39.163,00Biaya subtotal = Rp 33.783,75 + Rp

39.163,00= Rp 72.942,75PPN = 10% x Rp 72.946,

75 = Rp 7. 294, 675Biaya total yang harus dibayar = Biaya

subtotal + PPN= Rp 72.942,75 + Rp 7.294.675= Rp 80.241,425Jika dibulatkan biaya yang harus dibayar selama 30

hari = Rp 80.250,00

k. Alat Ukur ListrikAlat ukur listrik dasar ada 2 macam, yaitu;

amperemeter sebagai alat ukur arus listrik danvoltmeter sebagai alat ukur tegangan listrik.

1) AmperemeterAmperemeter adalah alatuntuk mengukur kuat aruslistrik. Alat ini biasanyamenjadi satu dalammultitester atau AVOmeter(Amperemeter, Voltmeter, danOhmmeter). Amperemeterseringdigunakandi laboratoriumsekolah.Kemampuanpengukurannya terbatassesuai dengan nilai maksimumyang tertera dalam alat ukuritu. Ada yang maksimumnya5A, 10A, dan 20A.

336

Gambar 11. Alat Ukur Amperemeter.

0 12 3 4 5A

Amperemeter bisa jadi tersusun atasmikroamperemeter dan shunt. Mikroamperemeter bergunauntuk mendeteksi ada tidaknya arus yang melaluirangkaian karena nilai kuat arus yang kecilpun dapatterdeteksi. Untuk mengukur kuat arus yang lebih besardibantu dengan hambatan shunt sehingga kemampuanmengukurnya disesuaikan dengan perkiraan arus yangada. Jika arus yang digunakan diperkirakan dalamrentang milliampere, dapat digunakan shunt misalnya100 mA atau 500 mA.

a) Cara Penggunaan AmperemeterUntuk mengukur arus yang melewati penghantar

dengan menggunakan Amperemeter, maka harus dipasangseri dengan cara memotong penghantar agar arusmengalir melewati amperemeter. Perhatikan gambar 11.

Setelah saklar S dibuka kemudian penghantardiputus, kemudian sambungkan amperemeter di tempatitu. Setelah amperemeter terpasang, dapatdiketahui besar kuat arus yang mengalir melaluipenghantar dengan membaca jarum penunjukamperemeter. Dalam membaca amperemeter harusdiperhatikan karakteristik alat ukur karena jarumpenunjuk tidak selalu menyatakan angka apa adanya.

337

Gambar 12. CaraPenggunaan Amperemeter

Gambar 13. Alat ukur Amperemeter

Kuat arus yang terukur I dapat dihitung denganrumus:

I=angkaditunjukskalamaksimum

xbatasukur

b) Prinsip Kerja AmperemeterAmperemeter bekerja berdasarkan prinsip gaya

magnetik (gaya Lorentz). Ketika arus mengalirmelalui kumparan yang dilingkupi oleh medan magnettimbul gaya Lorentz yang menggerakkan jarum penunjukmenyimpang. Apabila arus yang melewati kumparanbesar, maka gaya yang timbul juga akan membesarsedemikian sehingga penyimpangan jarum penunjuk jugaakan lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuatarus tidak ada maka jarum penunjuk akan dikembalikanke posisi semula oleh pegas. Besar gaya Lorentz:

F=B.I.L

Kemampuan amperemeter dapat ditingkatkan denganmemasang hambatan shunt secara paralel terhadapamperemeter. Besar hambatan shunt tergantung padabeberapa kali kemampuannya akan ditingkatkan.Misalnya mula-mula arus maksimumnya adalah I, akanditingkatkan menjadi I’ = n . I, maka besar hambatanshunt

338

Rsh

RG

Rsh=Rg

(n−1)

dimana Rg = Hambatan galvanometer

Contoh soal:Sebuah amperemeter dengan hambatan Rg = 100 Ohm dapatmengukur kuat arus maksimum 100 mA. Berapa besarhambatan shunt yang diperlukan agar dapat mengukurkuat arus sebesar 10A ?

Penyelesaian :n = 10 A = 10.000mA : 100 mA = 100

Rsh =RG

(n−1) = 100/99 Ohm.

2) Voltmeter

Voltmeteradalah alat untukmengukur teganganlistrik. Alat ini biasanyamenjadi satu dalam Multitesteratau AVO seperti padaAmperemeter. Kemampuanpengukuran dengan voltmeterterbatas sesuai dengan nilaimaksimum yang tertera dalamalat ukur itu, yaitu 5V, 10V,20V, dan seterusnya.

a) Cara Penggunaan Voltmeter

339

Gambar 14. Voltmeter

100100-1

Untuk mengukur tegangan listrik digunakanvoltmeter yang dipasang paralel terhadap komponenyang diukur beda potensialnya. Jadi tidak perludilakukan pemutusan penghantar seperti padaamperemeter. Untuk mengukurtegangan listrik sepertiterlihat pada gambar 14.

Gambar 15. Cara Penggunaan VoltmeterPada rangkaian arus searah, pemasangan kutub-

kutub voltmeter harus sesuai. Kutub positif denganpotensial tinggi dan kutub negatif dengan potensialrendah. Biasanya ditandai dengan kabel yang berwarnahitam, merah, atau biru. Bila pemasangan terbalikakan terlihat penyimpangan ke arah kiri. Sedangkanpada rangkaian arus bolak-balik tidak menjadimasalah.

Setelah voltmeter terpasang dengan benar, makahasil pengukuran harus memperhatikan bagaimanamenuliskan hasil pengukuran yang benar.Tegangan yang terukur (V) adalah:

V=angkaditunjukskalamaksimum

xbatasukur

Contoh soal :Jika angka yang ditunjuk jarum = 2, dan batas ukuryang digunakan 2V,berapakah hasil pengukurannya?Penyelesaian :

V = (2x2 )5 = 0,8 V.

b) Prinsip Kerja VoltmeterPrinsip kerja voltmeter hampir sama dengan

amperemeter karena designnya juga terdiri darigalvanometer dan hambatan seri atau multiplier.

340

U S

Rm Rg

Galvanometer menggunakan prinsip hukum Lorentz,dimana interaksi antara medan magnet dan kuat arusakan menimbulkan gaya magnetik. Gaya magnetik inilahyang menggerakkan jarum penunjuk sehingga menyimpangsaat dilewati oleh arus yang melewati kumparan.Makin besar kuat arus, makin besar pulapenyimpangannya.

Gambar 16. Prinsip kerja GalvanometerGambar penyusunan Galvanometer dengan hambatan

multiplier menjadi voltmeter seperti pada Gambar 16.

Gambar 17. Design PenyusunanGalvanometer

Fungsi dari multiplier adalah menahan arus agartegangan yang terjadi pada galvanometer tidakmemenuhi kapasitas maksimumnya, sehingga sebagiantegangan akan berkumpul pada multiplier. Dengandemikian kemampuan mengukurnya menjadi lebih besar.Jika kemampuannya ingin ditingkatkan menjadi n kalimaka dapat ditentukan berapa besar hambatanmultiplier yang diperlukan.

n = VVG

Rm = (n - 1) . RG

341

dengan V = tegangan yang akan diukur VG = tegangan maksimum galvanometer RG = hambatan GalvanometerRm = hambatan Multiplier

Contoh Soal :Sebuah galvanometer yang memiliki hambatan dalam 10Ohm dan tegangan maksimum 10 mV akan dipakai untukmengukur tegangan maksimum 20 V. Berapa besarhambatan multiplier yang diperlukan ?Penyelesaian :n = 10 : 0,01 = 1000Rm = (n - 1) . RG

= 999 . 10 = 9990 Ohm

D. Kegiatan Belajar 4 : Kemagnetan

1. Pendahuluan Standar kompetensi yang disampaikan kepada siswa

tentang kemagnetan adalah memahami konsep kemagnetan danpenerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Kompetensidasarnya adalah: 1. menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuatmagnet

2. mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produkteknologi

3. menerapkan konsep induksi elektromagnetik untukmenjelaskan prinsip kerja beberapa alat yangmemanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik.

Setelah menyelesaikan modul ini, Anda diharapkanmampu memahami konsep tentang kemagnetan. Secara lebihrinci Anda diharapkan dapat:1.menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet2.mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk

teknologi

342

3.menerapkan konsep induksi elektromagnetik untukmenjelaskan prinsip kerja beberapa alat yangmemanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik.

Dengan menguasai tujuan tersebut, Anda akan dapatmemahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalamkehidupan sehari-hari.

2. Materi

a. Benda Bersifat Magnetik dan Non MagnetikIstilah magnet, kemagnetan dan magnetik berasal dari

nama suatu wilayah di Yunani kuno, yaitu Magnesia. Padatahun 600-an SM, bangsa Yunani sudah mengenal suatubahan yang mempunyai sifat dapat menarik besi. Bahantersebut dinamakan bahan magnetik.

Berbagai macam alat yang menggunakan magnet, adalahkompas, alat pengukur listrik (AVO meter), telepon,dinamo, bel listrik.

Apakah magnet itu? Bagaimana cara membuatnya? Apaartinya benda bersifat magnetik dan non magnetik?

Sifat kemagnetan suatu benda seperti berikut:1.Benda yang ditarik kuat oleh magnet disebut

ferromagnetik. Termasuk golongan ferromagnetik adalahbesi, baja, kobalt dan nikel.

2.Benda yang ditarik lemah oleh magnet disebutparamagnetik. Bahan yang termasuk golonganparamagnetik adalah aluminium dan platina.

3.Benda yang mengalami tolakan terhadap magnet disebutdiamagnetik. Bahan termasuk golongan diamagnetikadalah bismut, timah dan molekul organik sepertibensin dan plastik.Benda magnetik yaitu benda yang dapat ditarik magnet,

sedangkan benda non magnetik yaitu benda yang tidakdapat ditarik oleh magnet. Magnet adalah logam atau

343

batuan yang dapat menarik feromagnetik seperti besi ataubaja.

b. Cara Membuat dan Menghilangkan Kemagnetan Dalam kehidupan sehari-hari jarang digunakan magnetalam, tetapi lebih banyak menggunakan magnet buatan.Beberapa cara membuat magnet adalah:

1) Dengan Arus Listrik.Sediakan sebuah paku besar atau sepotong besi

beton, beberapa paku kecil atau, jarum pentul, kawatberisolasi (kawat transformator/kawat tembaga) dansebuah batu baterai. Dekatkan paku besar pada pakukecil, apakah paku-paku kecil dapat ditarik olehpaku besar?

Gambar 1. Proses pembuatan magnet dengan arus listrik

Lalu kemudian lilitkan kawat pada paku besar danmasing-masing ujung pakunya hubungkan dengan kutub-kutub baterai. Sekarang dekatkan paku-paku kecildengan paku besar yang telah terliliti kawat dantelah terhubung dengan baterai. Apa yang terjadi?Ternyata paku-paku kecil akan ditarik oleh pakubesar tersebut.

2) Dengan Cara menggosokkan Magnet Tetap.

344

Gambar 2. Proses pembuatan magnet dengan menggosok

Kalau salah satu ujung sebuah magnet tetapdigosok dengan sebuah batang besi atau baja yangtidak mengandung magnet, dengan arah gosokan tetapsepanjang batang besi atau baja berulang kali, makabatang besi atau baja tersebut akan menarik paku-paku kecil yang ada di dekatnya.

3) Dengan Induksi ( Influensi = Imbas ).Suatu benda logam yang tidak bermuatan magnet

didekatkan dengan magnet yang kuat, maka benda logamtersebut akan bersifat magnet, magnet yangditurunkan pada logam tersebut akibat terkena imbasdari benda magnet tersebut.

Gambar 3. Proses pembuatan magnet dengan induksi

345

c. Menghilangkan Kemagnetan.

SebuahElektromagnet ataumagnet yang diperolehdengan cara induksimagnet sepertiselenoida jikadibandingkan denganmagnet permanenmempunyai kelemahan,yaitu harus selaludialiri arus listrik.

Walaupun demikian elektromagnet juga mempunyaikelebihan yang menguntungkan, yaitu sifatmagnetiknya dapat dibuat dan dihilangkan sesuaidengan kebutuhan.

Selain itu kekuatan magnetikelektromagnet dapat diperbesardengan menambah arus listrik danjumlah lilitan kawatnya.

d. Pemanfaatan Elektromagnet.Elektromagnet atau magnet yang diperoleh dengan cara

induksi magnet seperti solenoida jika dibandingkandengan magnet permanen mempunyai kelemahan, yaitu harusselalu dialiri arus listrik. Walaupun demikian,elektromagnet juga mempunyai kelebihan yangmenguntungkan, yaitu sifat magnetiknya dapat dibuat dandihilangkan sesuai kebutuhan. Selain itu, kekuatanmagnetik pada bahan elektromagnet dapat diperbesardengan menambah arus listrik dan jumlah lilitankawatnya. Elektromagnet banyak digunakan dalam kehidupansehari-harisebagai berikut :1) Bel Listrik

346

Gambar 4. Memanaskan,memukul dan mengalirkan

arus bolak-balikmerupakan cara

menghilangkan sifat

Bel listrik terdiri dari bagian-bagian sebagaiberikut. :a.Besi U yang diteliti kawat dengan arah yang

berlawanan.b.Interuptor yang berfungsi sebagai pemutus arus

listrik.c.Besi lunak yang dilekatkan pada sebuah pegas baja.d.Bel sebagai sumber bunyi.

Cara kerja bel listrik sebagai berikut:Ketika saklar ditekan hingga menutup rangkaian,

arus listrik mengalir dari sumber arus listrik(biasanya berupa baterai) menuju interuptor. Kemudian,arus itu menuju pegas baja dan selanjutnya menuju kekumparan di besi U. Adanya arus listrik yang mengalirmelalui kumparan mengakibatkan besi U berubah menjadimagnet dan menarik besi lunak yang diletakkan padapegas baja. Tertariknya besi lunak beserta pegas bajamengakibatkan pegas baja memukul bel hingga berbunyi.Pada saat yang sama hubungan pegas baja denganinteruptor terputus sehingga arus listrik berhentimengalir. Berhentinya aliran arus itu menyebabkan besiU kehilangan sifat magnetnya. Akibatnya, pegas bajakembali ke keadaan semula. Pegas baja kembaliberhubungan dengan interuptor, dan seterusnya berulangkali. Karena proses itu terjadi berulang kali maka belakan terdengar nyaring.2) Relay

347

Gambar 5. Skema Bel Listrik

Alat ini berfungsi untuk menghubungkan ataumemutuskan arus listrik yang besar dengan menggunakanarus listrik yang kecil. Jadi, relay memiliki fungsiseperti saklar untuk rangkaian listrik yang berarusbesar. Cara kerja relay adalah sebagai berikut:

Ketika ada arus listrik lemah pada kumparan, intibesi lunak menarik lempeng. Lempeng yang bergerak padaporos akan menghubungkan saklar. Akibatnya, terjadirangkaian tertutup. Jika arus listrik lemahdiputuskan, saklar menjadi terputus yang mengakibatkanrangkaian listrik menjadi rangkaian terbuka.

3) Pesawat Telepon.Pada era globalisasi ini pesawat telepon

merupakan salah satu sarana komunikasi sangat penting.Dengan pesawat telepon, orang tidak perlu menempuhjarak ratusan dan bahkan ribuan kilometer untuksekedar berkomunikasi. Telepon mempunyai dua bagianpenting, yaitu bagian pengirim (pemancar) dan bagianpenerima.

348

Gambar 6. Skema relay

Gambar 7. Skema telepon

Prinsip kerja telepon:Mengubah gelombang suara yang merupakan gelombang

mekanik menjadi getaran-getaran listrik dalamrangkaian listrik. Prosesnya adalah ketikaseseorang berbicara maka gelombang suara dapatmenggetarkan selaput alumunium. Akibatnya, serbuk-serbuk karbon menjadi tertekan pula. Tekanan padakarbon menyebabkan hambatan serbuk menjadi kecilsehingga sinyal listrik dapat mengalir melaluirangkaian. Proses tersebut terjadi di dalam pesawat

pengirim. Sinyal listrik yang dihasilkan olehpesawat pengirim (mikrofon) diterima oleh pesawatpenerima (telepon). Sinyal tadi diubah menjaditekanan-tekanan suara. Proses pengubahan sinyal menjadi suara berlangsungsebagai berikut:

Akibat sinyal listrik yang diterima olehelektromagnet, selaput besi yang ada di dalampesawat penerima akan tertarik atau terdorong.Tertarik atau terdorongnya selaput besi akanmembuatnya bergetar dan menghasilkan tekanan-tekanan suara yang sama dengan tekanan suara yangdikirim oleh mikrofon. Oleh karena itu, semuainformasi yang dikirim akan terdengar secara jelasdan tepat.

Telepon genggam tidak lagi menggunakanelektromagnet atau bubuk karbon. Telepon jenis inimenggunakan bahan piezoelektrik. Jika dikenaitekanan, misalnya tekanan suara, bahan inimenghasilkan arus listrik. Sifat ini dapatmenggantikan peranan selaput dan bubuk karbon padabagian pengirim, jika dikenai arus listrik yang

349

Gambar 7.4.Skematelepon

besarnya berubah-ubah, bahan ini akan bergetarmengikuti perubahan kuat arus. Sifat ini dapatmenggantikan peranan elektromagnet dan selaput padabagian penerima. Arus listrik yang dihasilkanataupun yang digunakan untuk menggetarkan bahanpiezoelektrik cukup kecil sehingga telepon genggamhemat listrik.

e. Transformator (trafo)Transformator atau trafo adalah alat yang

berfungsi untuk mengubah tegangan arus listrikbolak-balik (AC). Transformator terdiri ataskumparan primer, kumparan sekunder serta inti besilunak. Kumparan primer adalah kumparan yangdihubungkan dengan tegangan sumber, sedangkankumparan sekunder adalah kumparan yang dihubungkandengan beban.

Gambar 8. Bagan transformator

1) Prinsip kerja transformatorTransformator bekerja berdasarkan prinsip induksi

elektromagnetik (Hukum Faraday). Tegangan AC yangdihubungkan dengan kumparan primer disebut dengan

350

Inti besi lunak

tegangan primer (Vp), menimbulkan fluks magnetikyang berubah-ubah pada inti besi. Fluks magnetikyang timbul tersebut dapat dinyatakan dengan garis-garis gaya magnetik. Garis-garis gaya magnetik inimemotong lilitan-lilitan kumparan sekunder danmenghasilkan GGL induksi yang disebut tegangansekunder (Vs). Jadi kumparan primer selalu menerimategangan dari suatu sumber dan menghasilkan GGLinduksi pada kumparan sekunder.

Karena kumparan transformator selalu berada dalamkeadaan diam selama beroperasi, tidak berputarseperti halnya generator. Maka transformator lebihefisien dan membutuhkan perawatan yang jauh lebihsederhana dibandingkan generator.

2) Jenis transformatora) Transformator Step-Up

Transformator step-up berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik. Bagan sederhana transformator step-up ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 9.Bagan transformator step-up

Pada transformator step-up jumlah lilitan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Np < Ns).

b) Transformator Step-downTransformator step-down berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik. Bagan sederhana

351

transformator step-down ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 10.Bagan transformator step-downPada transformator step-down jumlah lilitan sekunder lebih kecil daripada jumlah lilitan primer (Np > Ns).

3) Efisiensi transformator

Keterangan:Ps = Daya listrik

sekunder/output (watt)Pp = Daya listrik

primer/input (watt)Vs = Tegangan sekunder (volt)Vp = Tegangan primer (volt)

E. Kegiatan Belajar 5SISTEM TATA SURYA

1. PendahuluanTata Surya sebagai suatu sistem dengan matahari

sebagai pusatnya, dikelilingi oleh planet-planet danbenda-benda antar planet. Bumi yang kita tempatimerupakan salah satu planet yang mengelilingi tata

352

surya. Tata surya kita adalah salah satu anggota galaksiBima Sakti, sebagai kumpulan suatu sistem bintang yangjumlahnya bermilyar-milyar. Setelah menyelesaikan modul ini, Anda diharapkan mampumemahami sistem tata surya dan proses yang terjadi didalamnya. Secara lebih rinci Anda diharapkan dapat:

1. Mendeskripsikan karakteristik sistem tata surya2. Mendeskripsikan matahari sebagai bintang dan

bumi sebagai salah satu planet3. Mendeskripsikan gerak edar bumi, bulan, dan

satelit buatan serta pengaruh interaksinya4. Mendeskripsikan proses-proses khusus yang

terjadi di lapisan lithosfer dan atmosfer yangterkait denganperubahan zat dan kalor

5. Menjelaskan hubungan antara proses yang terjadidi lapisan lithosfer dan atmosfer dengankesehatan dan permasalahan lingkungan

Dengan menguasai tujuan tersebut, Anda akan dapatmemahami sistem tata surya dan proses yang terjadi didalamnya.

2. Materia. Sistem Tata Surya

1) Tata SuryaSurya adalah kata lain dari Matahari. Tata surya

berarti adanya suatu sistem yang teratur pada mataharisebagai pusat yang dikelilingi planet-planet dan benda-benda antar planet. Alam semesta (jagad raya) yang mahaluas ini terdiri dari milyaran galaksi (merupakankumpulan bintang-bintang). Tiap galaksi mengandungmilyaran bintang. Salah satu dari milyaran galaksi yangterdapat dalam jagad raya, bernama galaksi Milky Way(warna galaksi ini mirip seperti warna susu/milk). Kitamenyebut galaksi ini Bima Sakti. Pada pinggiran galaksiterdapat Matahari sebagai pusat dari tata surya.

Matahari dikelingi oleh planet-planet. Planet-panetmemiliki satelit alamiah (ada yang tidak memiliki)disebut bulan, bergerak mengelilingi Matahari. Planet-

353

planet tersebut adalah: Merkurius, Venus, Bumi, Mars,Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Susunan tatasurya seperti pada Gambar 1.2) Pengelompokan Planet

Planet merupakan suatu benda gelap dan padat yangmengorbit mengitari Matahari. Untuk tata surya kita,bintangnya adalah Matahari. Sebagai benda gelap(termasuk Bumi), planet-planet tidak memiliki sumbercahaya sendiri. Karena itu planet bukanlah bintang.Sinarnya yang nampak kemilau dari bumi adalah cahayaMatahari yang dipantulkannya, jadi tak ubahnya sepertibulan purnama. Planet-planet yang dapat dilihat denganmata (tanpa teleskop) dari Bumi adalah Merkurius,Venus, Mars, Jupiter, dan Saturnus.

Tabel 1. Karakteristik Planet-planetNamaPlanet

Jarakdari

Matahari(Bumi=

Garistengah

(ribu

Massa(Bumi=

5,98x

MassaJe

Periode

Periode

354

Gambar 1. Sistem Tata surya

149,6jt km)

ankm)

1024 kg nis(Air=1gr/cm3)

Rotasi

Revolusi

Merkurius

0,39 4,9 0,055 5,40

59hr

88hr

Venus

0,72 12,1 0,82 5,25

-243hr

225hr

Bumi 1,0 12,7 1,0 5,52

23,9jam

365hr

Mars 1,52 6,8 0,11 3,93

24,6jam

687hr

Jupiter

5,20 143 318 1,33

9,8jam

11,9th

Saturnus

9,54 120 95 0,71

10,2jam

29,5th

Uranus

19,2 51 15 1,27

-10,8jam

84th

355

Neptunus

30,1 50 17 1,70

15,8jam

248,4th

Untuk memahami karakteristik planet-planet ditentukanberdasarkan jarak rata-rata dari Matahari, garis tengah,massa, massa jenis, periode rotasi, dan perioderevolusi, seperti pada Tabel 1 .

3) Mataharisebagai Bintang Seperti dijelaskan sebelumnya, Matahari adalah pusat

tata surya yang dikelilingi oleh anggota-anggota tatasurya, yaitu ke delapan planet (termasuk Bumi) danbenda-benda antar planet seperti komet, asteroid, danmeteorid. Tidak seperti planet-planet, Matahari bersinarkarena sumber cahaya (sumber energi) yang ada di dalamMatahari itu sendiri. Oleh karena itu Matahari tergolongsuatu Bintang.

Proses pembentukan energi matahari. Matahari adalahbola gas besar yang pijar dan sangat panas, bentuknyatidak bulat betul, dan ukurannya sejuta kali lebih besardari Bumi. Pembentukan energi Matahari dihasilkan darireaksi fusi di dalam inti Matahari. Reaksi fusi yangterjadi di dalam inti Matahari adalah reaksibergabungnya dua inti hidrogen membentuk satu intiHelium. Massa satu inti Helium hasil fusi lebih kecildari pada jumlah massa dua inti Hidrogen. Untukterjadinya reaksi fusi diperlukan suhu yang sangatbesar.

Menurut Einstein, besar energi yang dihasilkan intiMatahari, sebanding dengan massa yang hilang selamaproses penggabungan inti atom. Massa yang hilang (m)diubah menjadi energi (E) yang menghasilkan energisangat besar, sesuai dengan persamaan Einstein E =(m)c2 (E energi yang dihasilkan, m massa yang hilang,dan c kecepatan cahaya 3.108 m/s.)

356

Contoh soal:Setiap sekon dalam initi Matahari, 630 juta ton intihidrogen diubah menjadi 625,4 ton inti Helium. Jadi adakehilangan massa sebesar: (630 juta - 625,4 juta) ton =4,6 juta ton = 4.600.000.000 kg. Kehilangan massa menghasilkan energi sebesar =(4.600.000.000 kg ) x (3.108 m/s)2 = 1,4 x 1026 J. Energiini setara dengan 30 juta truk tangki BBM.

4) Hukum KeplerMatahari, benda terbesar dalam tata surya kita dan

bergerak jauh lebih lambat daripada planet-planet.Matahari merupakan pusat acuan kerangka inersial hal inimerupakan usulan Copernicus yang membantu seorangastronom bernama Johannes Kepler untuk membuktikanhukum-hukum gerakan planet sebagai hasil analisisnya.Hukum-hukum inilah yang disebut hukum-hukum kepler.

a) Hukum kepler 1Planet-planet bergerak membentuk orbit elips denganmatahari pada salah satu fokus (titik apinya).

Gambar 2. Orbit planet berbentuk elips

b) Hukum kepler 2Kedudukan suatu planet relatif terhadap mataharimenyapu luasan yang sama dari elipsnya dalam waktuyang sama.

357

Gambar 3. Luasan yang disapu dari elips sama

c) Hukum kepler 3Kuadrat periode revolusinya sebanding dengan pangkattiga jarak rata-rata planet-planet dari matahari.

T2=(4π2

GMs )r3

Ks=4π2GMs

=2,97x10−19s2/m3

Karena nilai Ks konstan maka perbandingan rumus untukhukum kepler 3 adalah:

T12

T22 =

r13

r23

C.Biologi

A. KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 :ORGANISASI TUBUH MANUSIA

358

1. Orientasi

Tujuan kegiatan pembelajaran ini meliputimendeskripsikan tingkatan organisasi kehidupan sertamemberi contoh masing-masing tingkatan organisasikehidupan. Masing-masing tingkatan organisasi kehidupantentu saja mempunyai ciri-ciri yang khas, sehinggamendeskripsikan ciri masing-masing tingkatan organisasikehidupan juga merupakan tujuan yang ingin dicapai padakegiatan pembelajaran 1 ini. Pada beberapa tingkatanorganisasi kehidupan sangat memungkinkan untuk kitaobservasi dengan alat bantu sederhana dan mudah diperolehmisalnya mikroskop cahaya yang di sekolah-sekolah banyaktersedia. Oleh sebab itu supaya anda dapat mencapai tujuanyang telah ditetapkan anda dapat bekerja dan belajar dalamkelompok kecil untuk mempelajari uraian materi. Anda jugadisarankan untuk melakukan kegiatan pengamatan supayapemahaman anda tentang tingkatan organisasi kehidupansemakin mantap. Berikut ini adalah uraian materi tentangtingkatan organisasi kehidupan.

2. Inti

Hewan mempunyai limaorganisasi tingkatanyang masing-masingterbangun atas bagianyang kompleks, mempunyaistruktur organisasidengan fungsitersendiri. Limatingkatan tersebutadalah sel, jaringan,organ, dan sistem organ.

Tingkatan yang pertamamerupakan merupakan organisasi protoplasmik, yang biasanyaorganisasi tingkat ini terdapat pada organisme unisellular

359

Kegiatan Laboratorium

Jika kalian menginginkan melihatsel pada jaringan otot, sarafataupun tulang dapat denganmengamati secara langsungpreparat jadi yang ada diLab.Biologi dengan bantuaanmikroskop. Gunakan mikroskopcahaya dengan baik dan benar.Letakkan preparat pada mejamikroskop lakukan denganpembesaran lemah dahulu kemudian

seperti protozoa dimana seluruh fungsi kehidupan terjadi didalam sel tunggal ini. Tingkatan kedua adalah organisasisellular, Flagellata seperti volvok dan sponge dapattermasuk tingkatan ini dimana agregasi sel-sel mempunyaifungsi sel yang berbeda. Tingkatan ketiga adalah jaringan,ubur-ubur mempunyai agregasi sel yang terorganisasi dalampola-pola lapisan yang berbeda-beda membentuk jaringan.Tingkatan keempat adalah organ. Organ tersusun dari satuatau beberapa jaringan dan mempunyai beberapa fungsispesialis pada masing–masing jaringan. Tingkatan inipertama ditemukan pada cacing pipih, dimana stukturspesifik terdiri atas organ reproduktif, bintik mata, danstuktur pencernaan. Tingkatan ke lima atau tertinggi dariorganisasi kehidupan adalah sistem organ. Tingkatan iniorgan bekerja sama membentuk suatu sistem seperti sistemsirkulasi, pencernaan, reprodukstif dan respirasi.Tingkatan ini mulai ditemukan pada cacing nematoda sampaipada philum animal vertebrata.

A. Jaringan Pada hewan, diferensiasi sel-sel pada individu selama

perkembangan membentuk fungsi khusus yang disebut jaringan.Jaringan merupakan kumpulan sel-sel yang sejenis untukmembentuk fungsi tertentu. Jaringan pada hewan dibedakanatas jaringan epitel, konektif, otot dan saraf.

1. Jaringan Epitel: Bentuk dan FungsiEpithelium, secara anatomi merupakan, sebuah lapisan

yang terdiri atas sel-sel yang dapat membantu melindungi,menutupi seluruh permukaan, seperti sisi luar dari suatuorgan atau membatasi lapisan tubuh dari rongga di dalamtubuh. Sel-sel Epitel umumnya mempunyai nuklues yangpanjang, batas yang jernih, dan granula-granula panjang didalam protoplasma. Beberapa sel disebut columnar, karenaberbentuk panjang dan berdekatan biasanya ditemukan padasistem respirasi seperti organ trakea, mempunyai seruparambut cilia yang melekat pada permukaan luar sel. Kulitterdiri atas beberapa sel-sel epitel, dengan bentuk dan sel-

360

sel kolumnar pada bagian bawah, sel-sel squamousa padabagian atas, dan sel cuboidal pada lapisan tengah. Beberapakelenjar sekrotoris juga tersusun atas sel-sel epithel yangjuga ditemukan pada kelenjar endokrin.

2. Jaringan Konektif : Penghubung dan pendukungJaringan konektif ini, mampu menyokong dan merupakan

bagian yang dapat menunjang tubuh secara bersama, dapatterdiri dari fibrosa dan jaringan elastik, jaringan adiposaatau lemak, tulang rawan dan tulang keras. Berbeda padajaringan epithelium, Sel pada jaringan ini tampak terpisahdengan substansi interseluler diantara sel-selnya. Sel-seldengan jaringan fibrosa, ditemukan di seluruh tubuh,Jaringan ini saling berhubungan membentuk jaringan yangirregular dimana bentukan ini tampak lunak, membentuklapisan jaringan yang menunjang jaringan pada pembuluhdarah, saraf dan organ lain

3. Jaringan Otot: MembantupergerakanJaringan otot ini, membantu saat kontraksi dan

relaksasi, terdiri atas jaringan otot polos, jaringan ototlurik dan otot jantung. Otot lurik juga disebut, ototrangka, Aktivitas ini termasuk gerak somatik, atau gerakpernafasan, sistem saraf. Mereka berhubungan dan bekerjasamatanpa lapisan sel dan mempunyai beberapa nuklues.

4. Jaringan Saraf : KomunikasiSel yang mengkhususkan diri untuk penerimaan dan

transmisi rangsangan disebut neuron. Satu neuron terdiriatas badan sel yang membesar secara khas dan mempunyainukleus dan dua penjuluran sitoplasma atau lebih serabutsaraf. Lebar serabut saraf berkisar antara beberapamikrometer sampai 30-40 mikrometer dan panjangnya berkisardari satu milimeter sampai 1 m lebih. Ada 2 jenis serabutsaraf: akson yang meneruskan rangsangan menjauhi badan seldan dendrit yang membawanya ke badan sel. Pertautan antaraakson suatu neuron dan dendrit neuron lainnya di dalamrantai itu disebut sinaps.

361

B. OrganOrgan berasal dari kata organnon yang berarti bagian

tubuh yang berdiri sendiri berfungsi sebagai bagian daritubuh hewan yang tersusun atas jaringan. Contoh organadalah hati, paru-paru, hati , dan ginjal.

1. Rongga Tubuh dan membran tubuhTubuh pada manusia terbagi atas dua bagian yaitu rongga

ventral dan rongga dorsal. Rongga ventral disebut sebagaicoelom yang sejak pengembangannya terbagi atas rongga dadadan rongga abdomen. Kedua rongga ini terpisah oleh otothorizontal yang disebut diafragma. Rongga dada terdapatorgan paru-paru kanan dan kiri serta jantung. Sedangkanrongga abdomen terdapat usus, lambung, hati, kelenjarpankreas dan empedu merupakan organ atas rongga abdomensedangkan bagian bawah terdapat rektum, ginjal, organreproduksi dan anus. Hewan jantan mempunyai organ luar darilapisan abdominal yang disebut scrotum yang di dalamnyaterdapat testes. Rongga dorsal juga mempunyai dua bagianyaitu rongga cranial dengan tengkorak yang terdiri atasotak, saluran canal, terbentuk dari tulang belakang terdiriatas batang spinal.

C. Sistem OrganTingkatan organisasi structural yang tertinggi dari

hewan adalah sistem organ. Sistem Organ ( Sytema artinyabersama) adalah gabungan dari organ yang berkerja samamembentuk suatu fungsi. Sistem organ pada hewan tingkattinggi adalah rangka, muscular, sistem saraf, sirkulasi,endocrine, pencernaan, urinaria, dan sistem reproduksi.

Hewan membutuhkan energi untuk hidup. Beberapa reaksikimia untuk memproduksi energi mampu meregulasi denganbantuan enzim. Secara bersama energi dan enzim mengatur danmengontrol otot pada hewan. Energi dalam bentuk ATP sangatdibutuhkan bagi sel-sel untuk pergerakkan. Sel-sel sarafdalam jaringan saraf membentuk organ koordinasi sepertiotak, medulla oblongata dan saraf tepi membentuk sistem

362

saraf yang membantu menghantarkan rangsangan dan stimulusdari sel dari sistem lain menuju organ yang berfungsi samaatau berbeda dalam mengatur metabolisme di dalam tubuh.

Sistem pencernaan mempunyai mekanisme yang melibatkansaluran organ dan kelenjar pencernaan dalam menjalankanfungsinya mencerna, mengabsorbsi dan mengedarkan zat hasil.

D. Penutup Tubuh mahluk hidup dalam menjalankan sistem

metabolismenya membutuhkan bagian yang disebut sebagaisistem organ dan organ. Dimana Organ tersusun atas beberapalapisan jaringan yang mempunyai fungsi tertentu, danjaringan tersusun atas sel-sel sejenis. Didalam sel itusendiri juga terjadi suatu sistem dalam pengendalian sifat,dan dasar dari proses sistem metabolism yang ada di tubuh.

3. Perlatihan 1. Sebutkan tingkatan organisasi dalam tubuh manusia dan

berikan contoh untuk masing-masing tingkatan organisasi! 2. Berikan diskripsi ciri-ciri masing tingkatan organisasi

dalam tubuh manusia!

363

B. KEGIATAN BELAJAR 2 SISTEM REGULASI MANUSIA

1. Orientasi Pada kegiatan belajar 2 tujuan yang harus anda capai adalahmendeskripsikan dua sistem regulasi pada manusia, perbedaanantara kedua sistem regulasi pada tubuh manusia, komponen-komponen yang membangun sistem saraf, cara kerja sistemsaraf dalam menjalankan pengaturan di tubuh manusia. Halyang harus anda capai dalam sistem hormone meliputimenjelaskan karakteristik organ penghasil hormone, carakerja hormone dan contoh-contoh hormone. Pada kegiatanbelajar ini anda juga mempelajari sistem indera. Anda harusdapat mendeskripsikan bagian-bagian mata dan fungsi masing-masing bagian, bagian-bagian telinga dan fungsinya, bagian-bagian lidah dan fungsinya, bagian-bagian hidung danfungsinya serta bagian-bagian kulit dan fungsinya. Andajuga harus dapat menjelaskan proses melihat, mendengar,merasa/meraba, membau dan mengecap. Pada kegiatan belajar 2anda juga harus dapat menyebutkan gangguan/penyakit padaindera dan yang lebih penting adalah anda dapatmendeskripsikan cara pencegahan dan pengobatannya. Tujuan-tujuan yang bersifat kognitif ini dapat anda capai denganmembaca uraian materi dengan seksama, berdiskusi denganteman atau instruktur anda.Selain tujuan yang bersifatkognitif anda juga dituntut untuk dapat mendemostrasikancara memperagakan terjadinya gerak reflex. Cara mencapaitujuan yang bersifat psikomotorik ini adalah anda harusmelakukan kegiatan seperti yang terdapat dalam uraianmateri ini.

2. Inti Aktivitas tubuh kita seperti berjalan, menggerakkan

tangan, mengunyah makanan, dan lainnya, diatur dandikendalikan oleh satu sistem yang disebut sistem pengatur(regulasi). Sistem pengatur yang ada pada tubuh manusiaadalah sistem saraf, sistem endokrin, dan sistem indrakelenjar endokrin.

364

A. Sistem SarafSistem saraf tersusun atas berjuta-juta sel saraf yang

mempunyai bentuk bervariasi. Rasa nikmat dan lezat darisetiap makanan yang dirasakan dipengaruhi oleh adanyarangsangan pada lidah. Ungkapan rasa sakit sepertimengucapkan kata “aduh” juga terkait rangsangan pada bagiantertentu tubuh kita. Oleh karena itu, rangsangan (stimulus)diartikan sebagai segala sesuatu yang menyebabkan perubahanpada tubuh atau bagian tubuh tertentu. Sedangkan alat tubuhyang menerima rangsangan tersebut dinamakan indra (reseptor).Adanya reseptor, memungkinkan rangsangan dihantarkan menujusistem saraf pusat. Di dalam saraf pusat, rangsangan akandiolah untuk dikirim kembali menuju efektor, seperti otot dantulang oleh suatu sel saraf sehingga terjadi tanggapan(respons). Sementara itu, rangsangan yang menuju tubuh dapatberasal dari luar dan dalam tubuh. Rangsangan yang berasaldari luar tubuh misalnya bau, rasa (seperti pahit, manis,asam, dan asin), sentuhan, cahaya, suhu, tekanan, dan gayaberat. Rangsangan semacam ini akan diterima oleh indrapenerima yang disebut reseptor luar (eksteroseptor).

Sedangkan rangsangan yang berasal dari dalam tubuhmisalnya rasa lapar, kenyang, nyeri, maupun kelelahan akanditerima oleh indra yang dinamakan reseptor dalam(interoseptor). Tentu semua rangsangan ini dapat kita rasakankarena pada tubuh kita terdapat sel-sel reseptor. Untukmengenal lebih dalam, mari kita simak bahasan tentang selsaraf.

1.Sel Saraf (Neuron)Sistem saraf tersusun atas miliaran sel yang sangat

khusus yang disebut sel saraf (neuron). Setiap neurontersusun atas badan sel, dendrit, dan akson (neurit). Dalamkegiatannya, sel saraf mempunyai hubungan kerja sepertimata rantai (berurutan) antara reseptor, sistem saraf, danefektor. Dendrit berfungsi mengirimkan impuls ke badan selsaraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls daribadan sel ke jaringan lain. Akson biasanya sangat panjang.Sebaliknya, dendrit pendek.

365

Akson Dendrit

Badan sel

Nukleus

Gambar1 . Struktur Neuron(Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer,2004)

Sistem saraf terdiri atas 3 macam sel, yaitu:a. Neuron, bertugas mengantarkan impuls.b. Sel Schwann, merupakan pembungkus sebagian besarakson pada sistem saraf perifer (sistem saraf tepi).

c. Sel penyokong (neuroglia), merupakan sel yangterdapat di antara neuron dan sistem saraf pusat.Fungsi sistem saraf pada manusia adalah sebagai berikut:

a. Mengatur organ-organ atau alat-alat tubuh agarterjadi keserasian kerja.

b. Menerima rangsangan sehingga dapat mengetahui dengancepat keadaan dan perubahan yang terjadi di lingkungansekitar.

c. Mengendalikan dan memberikan reaksi terhadaprangsangan yang terjadi pada tubuh.Berdasarkan struktur dan fungsinya, sel saraf dapat

dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu sel saraf sensori, selsaraf motor, dan sel saraf intermediet (asosiasi).a. Sel saraf sensori

Fungsi sel saraf sensori adalah menghantar impuls darireseptor ke sistem saraf pusat, yaitu otak (ensefalon) dansumsum belakang (medula spinalis). Ujung akson dari sarafsensori berhubungan dengan saraf asosiasi (intermediet).b. Sel saraf motor

Fungsi sel saraf motor adalah mengirim impuls darisistem saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnyaberupa tanggapan tubuh terhadap rangsangan. Badan sel sarafmotor berada di sistem saraf pusat. Dendritnya sangatpendek berhubungan dengan akson saraf asosiasi, sedangkanaksonnya dapat sangat panjang.

366

c. Sel saraf intermedietSel saraf intermediet disebut juga sel saraf asosiasi. Sel

ini dapat ditemukandi dalam sistem saraf pusat danberfungsi menghubungkan sel saraf motordengan sel sarafsensori atau berhubungan dengan sel saraf lainnya yangadadi dalam sistem saraf pusat. Sel saraf intermediet menerimaimpuls dari reseptor sensori atau sel saraf asosiasilainnya.

2.Terjadinya Gerak Biasa dan Gerak RefleksGerak merupakan pola koordinasi yang sangat sederhana

untuk menjelaskan penghantaran impuls oleh saraf. Gerakpada umumnya terjadi secara sadar, namun ada pula gerakyang terjadi tanpa disadari, yaitu gerak refleks. Impulspada gerakan sadar melalui jalan panjang, yaitu darireseptor ke saraf sensori dibawa ke otak untuk selanjutnyadiolah oleh otak, kemudian hasil olahan oleh otak berupatanggapan dibawa oleh saraf motor sebagai perintah yangharus dilaksanakan oleh efektor. Impuls gerak refleksberjalan sangat cepat dan tanggapan terjadi secara otomatisterhadap rangsangan, tanpa memerlukan kontrol dari otak.Jadi dapat dikatakan gerakan terjadi tanpa dipengaruhikehendak atau tanpa disadari terlebih dahulu. Contoh gerakrefleks misalnya berkedip, bersin, atau batuk.

Pada gerak refleks, impuls melalui jalan pendek ataujalan pintas, yaitu dimulai dari diterimanya impuls olehsel saraf penghubung (asosiasi) tanpa diolah di dalam otakkemudian langsung dikirim tanggapan ke saraf motor untukdisampaikan ke efektor, yaitu otot atau kelenjar. Gerakrefleks dapat dibedakan atas refleks otak bila sarafpenghubung (asosiasi) berada di dalam otak, misalnya, gerakmengedip atau mempersempit pupil bila ada sinar, danrefleks sumsum tulang belakang bila sel saraf penghubungberada di dalam sumsum tulang belakang, misalnya reflekspada lutut.

367

GERAK REFLEKS

Tujuan: menyelidiki gerak refleks pada manusia.Alat dan Bahan1. Palu karet2. Es batu3. Kantung plastikCara Kerja

1. Masukkan es batu ke dalam kantung plastik, kemudian tempelkan kantung tersebut ke pipi teman kalian!a. Amati dan catat reaksi yang terjadi pada teman kalian!b. Apakah reaksi yang terjadi pada teman kalian tersebut

disadari?c. Catatlah data yang kalian peroleh!

2. Pukullah lutut teman kalian dengan menggunakan palu karet! (Lakukan dengan hati-hati, jangan terlalu keras!) . Lakukan hal yang sama pada cara kerja nomor 1, kemudian catatlah data yang kalian peroleh!

B. SISTEM HORMONHormon adalah zat kimia yang dihasilkan oleh kelenjar

endokrin atau kelenjar buntu. Kelenjar ini merupakan kelenjaryang tidak mempunyai saluran sehingga sekresinya akan masukaliran darah dan mengikuti peredaran darah ke seluruh tubuh.Apabila sampai pada suatu organ target, maka hormon akanmerangsang terjadinya perubahan. Pada umumnya pengaruh hormonberbeda dengan saraf. Hormon mengatur aktivitas sepertimetabolisme, reproduksi, dan pertumbuhan. Organ yang berperandalam sekresi hormon dinamakan kelenjar endokrin.

Adapun ciri-ciri hormon adalah sebagai berikut:1.Diproduksi dan disekresikan ke dalam darah oleh selkelenjar endokrin dalam jumlah yang sangat sedikit.

2.Diangkut oleh darah menuju ke sel/jaringan target.3.Mengadakan interaksi dengan reseptor khusus yang terdapatdi sel target.

4.Mempunyai pengaruh mengaktifkan enzim khusus.

368

KEG

5.Mempunyai pengaruh tidak hanya terhadap satu sel targettetapi dapat juga memengaruhi beberapa sel target yangberlainan.Hormon akan dikeluarkan oleh kelenjar endokrin bila ada

rangsangan (stimulus). Hormon tersebut akan diangkut olehdarah menuju elenjar yang sesuai. Akibatnya, bagian tubuhtertentu yang sesuai akan meresponnya. Sebagai contoh, hormoninsulin disekresikan pankreas saat ada rangsangan gula darahyang tinggi, hormon adrenalin disekresikan medula adrenaloleh stimulasi saraf simpatik, dan lain-lain. Walaupun jumlahyang diperlukan sedikit, namun keberadaan hormon dalam tubuhsangatlah penting. Ini dapat diketahui dari fungsinya yangberperan antara lain dalam proses pertumbuhan danperkembangan tubuh, proses reproduksi, metabolisme zat, danlain sebagainya. Ada dua faktor yang berfungsi mengatursekresi hormon, yaitu saraf dan faktor bahan kimia.

1.Faktor saraf Bagian medula kelenjar suprarenal mendapat pelayanan

dari saraf otonom. Oleh karena itu sekresinya diatur olehsaraf otonom.2.Faktor kimiaSusunan bahan kimia atau hormon lain dalam aliran darah

memengaruhi sekresi hormon tertentu. Contohnya, sekresiinsulin dipengaruhi oleh jumlah glukosa di dalam darah.

C. SISTEM INDRAAlat indra merupakan suatu alat tubuh yang mampu

menerima rangsang tertentu. Indra mempunyai sel-sel reseptorkhusus untuk mengenali perubahan lingkungan sehingga fungsiutama indra adalah mengenal lingkungan luar atau berbagairangsang dari lingkungan di luar tubuh kita. Dengan memilikiindra kita mampu mengenal lingkungan dan menanggapiperubahan-perubahan yang terjadi di lingkungan. Oleh karenaitu, kita dapat melindungi tubuh kita terhadap gangguan-gangguan dari luar tubuh.

Setiap indra yang kita miliki terdiri dari alat penerima

369

rangsang dan urat saraf. Alat indra terdiri dari bagian-bagian yang berfungsi menerima, mengolah, dan menjawabrangsang. Manusia memiliki lima macam indra, yaitu: (1)indra penglihatan (mata), (2) indra pendengaran (telinga),(3) indra peraba (kulit), (4) indra pengecap (lidah), dan(5) indra pembau (hidung). Uraian lebih lanjut sajikansebagai berikut.

1. Indra penglihatan (mata)a. Fungsi mata

Sinar yang masuk ke mata sebelum sampai di retinamengalami pembiasan lima kali, yaitu waktu melaluikonjungtiva, kornea, aqueous humor, lensa, dan vitreoushumor. Pembiasan terbesar terjadi di kornea. Bagi matanormal, bayang-bayang benda akan jatuh pada bintik kuning,yaitu bagian yang paling peka terhadap sinar.

Ada dua macam sel reseptor pada retina, yaitu selkerucut (sel konus) dan sel batang (sel basilus). Sel konus berisipigmen lembayung dan sel batang berisi pigmen ungu. Keduamacam pigmen akan terurai bila terkena sinar, terutamapigmen ungu yang terdapat pada sel batang. Oleh karenaitu, pigmen pada sel basilus berfungsi untuk situasikurang terang, sedangkan pigmen dari sel konus berfungsilebih pada suasana terang, yaitu untuk membedakan warna,makin ke tengah maka jumlah sel batang makin berkurang,sehingga di daerah bintik kuning hanya ada sel konus saja.Pigmen ungu yang terdapat pada sel basilus disebut rodopsin,yaitu suatu senyawa protein dan vitamin A. Apabila terkenasinar, misalnya sinar matahari, maka rodopsin akan teruraimenjadi protein dan vitamin A. Pembentukan kembali pigmenterjadi dalam keadaan gelap. Untuk pembentukan kembalimemerlukan waktu yang disebut adaptasi gelap (disebut jugaadaptasi rodopsin). Pada waktu adaptasi, mata sulit untukmelihat. Pigmen lembayung dari sel konus merupakan senyawaiodopsin yang merupakan gabungan antara retinin dan opsin.Ada tiga macam sel konus, yaitu sel yang peka terhadapwarna merah, hijau, dan biru. Dengan ketiga macam selkonus tersebut mata dapat menangkap spektrum warna.

370

Kerusakan salah satu sel konus akan menyebabkan butawarna.

b. Gangguan pada mataMata manusia dapat mengalami kelainan atau gangguan.

Gangguan atau kelainan tersebut dapat diakibatkan karenapenyakit, kebiasaan yang buruk,defisiensi, dan faktorusia. Berikut ini akan dijelaskan beberapa gangguan dankelainan pada mata.1) Miopi adalah cacat mata yang disebabkan oleh lensa mata

terlalu cembung sehingga bayangan dari benda yang jauhjatuh di depan retina. Miopi disebut pula rabun jauh,karena tidak dapat melihat benda yang jauh denganjelas. Penderita miopi hanya mampu melihat jelas bendayang dekat. Untuk menolong penderita miopi dipakaikacamata lensa cekung (lensa negatif).

2) Hipermetropi adalah cacat mata yang disebabkan olehlensa mata terlalu pipih sehingga bayangan dari bendayang dekat jatuh di belakang retina. Hipermetropidisebu juga rabun dekat karena tidak dapat melihatbenda yang jaraknya dekat. Penderita hipermetropi hanyamampu melihat benda yang jauh. Untuk menolongnyadigunakan kacamata lensa cembung.

3) Presbiopi umumnya terjadi pada orang berusia lanjut.Keadaan ini disebabkan lensa mata terlalu pipih. Selainitu, daya akomodasi mata sudah lelah sehingga tidakdapat memfokuskan bayangan benda yang berada dekatmata.

4) Astigmatisma adalah cacat mata yang disebabkan olehkecembungan permukaan kornea atau permukaan lensa matayang tidak rata sehingga sinar yang datang tidakdifokuskan pada satu titik. Untuk menolong orang yangcacat mata seperti ini dipakai kacamata lensa silindrisyang memiliki beberapa fokus.

5) Katarak adalah cacat mata yang disebabkan adanyapengapuran pada lensa mata sehingga daya akomodasiberkurang dan penglihatan menjadi kabur. Katarakumumnya terjadi pada orang yang sudah berusia lanjut

371

dan dapat menimbulkan kebutaan.6) Hemeralopi (rabun senja) adalah penyakit pada mata yang

disebabkan oleh kekurangan vitamin A. Penderita rabunsenja tidak dapat melihat dengan jelas pada senja hari.Bila keadaan demikian dibiarkan berlanjut akanmengakibatkan kornea mata rusak dan dapat menyebabkankebutaan.

7) Buta warna merupakan kelainan penglihatan mata yangbersifat menurun. Penderita buta warna tidak mampumembedakan warna-warna tertentu,misalnya warna merah,hijau, atau biru. Seseorang yang buta warna total hanyadapat membedakan warna hitam dan putih saja.

8) Keratomalasia timbul karena kornea menjadi putih danrusak.

2. Indra pendengaran (telinga)Telinga mempunyai reseptor khusus untuk mengenali

getaran bunyi dan untuk keseimbangan. Ada tiga bagianutama dari telinga manusia, yaitu bagian telinga luar,telinga tengah, dan telinga dalam. Telinga luar berfungsimenangkap getaran bunyi, dan telinga tengah meneruskangetaran dari telinga luar ke telinga dalam. Reseptor yangada pada telinga dalam akan menerima rangsang bunyi danmengirimkannya berupa impuls ke otak untuk diolah.

Cara kerja indra pendengaran Gelombang bunyi yangmasuk ke dalam telinga luar menggetarkan gendang telinga.Getaran ini akan diteruskan oleh ketiga tulang pendengaranke jendela oval. Getaran struktur koklea pada jendela ovalditeruskan ke cairan limfa yang ada di dalam saluranvestibulum. Getaran cairan tadi akan menggerakkan membranReissner dan menggetarkan cairan limfa dalam salurantengah. Perpindahan getaran cairan limfa di dalam salurantengah menggerakkan membran basiler yang dengan sendirinyaakan menggetarkan cairan dalam saluran timpani.Perpindahan ini menyebabkan melebarnya membran padajendela bundar. Getaran dengan frekuensi tertentu akanmenggetarkan selaput-selaput basiler, yang akanmenggerakkan sel-sel rambut ke atas dan ke bawah. Ketika

372

rambut-rambut sel menyentuh membran tektorial, terjadilahrangsangan (impuls). Getaran membran tektorial dan membranbasiler akan menekan sel sensori pada organ Korti dankemudian menghasilkan impuls yang akan dikirim ke pusatpendengar di dalam otak melalui saraf pendengaran.

3. Indra peraba (kulit)Kulit pada manusia dapat berfungsi sebagai organ

ekskresi maupun sebagai indra peraba. Kulit merupakanindra peraba yang mempunyai reseptor khusus untuksentuhan, panas, dingin, sakit, dan tekanan. Selain itukulit juga berfungsi sebagai alat pelindung bagian dalam,misalnya otot dan tulang; sebagai alat peraba dengandilengkapi dengan bermacam reseptor yang peka terhadapberbagai rangsangan; sebagai alat ekskresi; serta pengatursuhu tubuh.

Sehubungan dengan fungsinya sebagai alat peraba,kulit dilengkapi dengan reseptor-reseptor khusus. Reseptoruntuk rasa sakit ujungnya menjorok masuk ke daerahepidermis. Reseptor untuk tekanan (korpuskula Pacini)ujungnya berada di dermis yang jauh dari epidermis.Reseptor untuk rangsang sentuhan dan panas (korpuskulaRuffini) ujung reseptornya terletak di dekat epidermis.Kemudian reseptor untuk rangsang dingin (ujung sarafKrause) dan reseptor yang lain misalnya korpuskulaMeissner.

373

4. Indra pengecap (lidah)Lidah mempunyai reseptor khusus yang berkaitan dengan

rangsangan kimia. Lidah merupakan organ yang tersusun dariotot. Permukaan lidah dilapisi dengan lapisan epiteliumyang banyak mengandung kelenjar lendir dan reseptorpengecap berupa tunas pengecap. Tunas pengecap terdiriatas sekelompok sel sensori yang mempunyai tonjolanseperti rambut. Permukaan atas lidah penuh dengan tonjolan(papila). Tonjolan itu dapat dikelompokkan menjadi tigamacam bentuk, yaitu bentuk benang, bentuk dataran yangdikelilingi parit-parit, dan bentuk jamur. Tunas pengecapterdapat pada parit-parit papila bentuk dataran, di bagiansamping dari papila berbentuk jamur, dan di permukaanpapila berbentuk benang.

5. Indra pembau (hidung)Indra pembau berupa kemoreseptor yang terdapat di

permukaan dalam hidung, yaitu pada lapisan lendir bagianatas. Reseptor pencium tidak bergerombol seperti tunaspengecap. Epitelium pembau mengandung 20 juta sel-selolfaktori yang khusus dengan akson-akson yang tegaksebagai serabut-serabut saraf pembau. Di akhir setiap selpembau pada permukaan epitelium mengandung beberaparambut-rambut pembau yang bereaksi terhadap bahan kimiabau-bauan di udara.

3. Perlatihan 1. Jelaskan mekanisme terdengarnya suatu bunyi olehtelinga!2. Bandingkan jalannya rangsang pada gerak reflek dan geraknonrefleks!

374

C. KEGIATAN BELAJAR 3 KEPADATAN POPULASI DANKETERSEDIAN BAHANPANGAN

1. Orientasi Tujuan yang harus anda capai dalam kegiatan belajarini adalah anda harus dapat mendeskripsikan pengertianpopulasi, kepadatan populasi, memberi contoh populasi, danmenjelaskan hubungan antara kepadatan populasi danketersediaan bahan pangan. Tujuan tersebut dapat anda capaidengan membaca secara cermat uraian materi dalam kegiatanbelajar ini, berdiskusi dengan teman sejawat atauinstruktur apabila anda mengalami kesulitan.

2. Inti A. Populasi

Sekumpulan domba di padang rumput disebut denganpopulasi domba. Sekumpulan ikan nila di dalam kolam airtawar disebut dengan populasi ikan nila. Jika di dalam kolamtersebut juga ditumbuhi sekumpulan tumbuhan teratai, berartidalam kolam tersebut juga terdapat populasi tumbuhanteratai. Kumpulan individu-individu yang sama dapatmembentuk populasi. Populasi adalah sekumpulan individusejenis yang hidup dalam suatu habitat tertentu. Dari contohdi atas, dapatkah kalian menyebutkan contoh-contoh populasiyang lain?

375

B. Kepadatan populasiBesarnya populasi ditunjukkan oleh jumlah individu di

dalam suatu populasi per satuan luas. Besarnya populasi persatuan luas ini disebut kepadatan populasi. Misalkan, satuareal perkebunan murbai luasnya 1.000 m2. Dalam kebuntersebut terdapat 1.000 pohon murbai dan 20.000 ekor ulatsutra. Itu berarti kepadatan populasi pohon murbai adalah1.000 pohon/1.000 m2 atau 1 pohon/m2 dan kepadatan populasiulat sutra adalah 20.000 ekor/1.000 m2 atau 20 ekor/m2.

Satu organisme dikenal sebagai individu, dan populasimerupakan sekumpulan organisme sejenis yang berinteraksipada tempat dan waktu yang sama. Jumlah individu sejenisyang terdapat pada satuan luas tertentu dinamakan kepadatanpopulasi. Antara populasi yang satu dengan populasi yanglain selalu terjadi interaksi, baik secara langsung atautidak langsung dalam suatu komunitas.Dalam suatu komunitassenantiasa terdapat tumbuhan, hewan dan mikroorganisme.Organisasi kehidupan yang merupakan kesatuan komunitas-komunitas dengan lingkungan abiotik (fisik) tempat hidupnyamembentuk suatu ekosistem. Seluruh ekosistem yang ada didunia ini membentuk biosfer sebagai bagian permukaan bumiyang dihuni oleh suatu kehidupan.

Kepadatan populasi sangat berpengaruh pada ketersediaanbahan pangan. Semakin tinggi kepadatan populasi suatumakhluk hidup maka akan semakin memperkecil tingkatketersediaan bahan pangan.

3. Perlatihan1. Tuliskan definisi populasi?2. Berilah contoh minimal 3 macam populasi!3. Jelaskan dimaksud dengan kepadatan populasi?4. Tuliskan 3 penyebab terjadinya perubahan populasi?5. Bagaimanakah hubungan antara kepadatan populasi dengan

ketersediaan bahan pangan?

376

Gambar 2.Populasi domba

D. KEGIATAN BELAJAR 4 RANTAI MAKANAN

1. Orientasi Pada kegiatan belajar ini anda harus dapat

mendeskripsikan pengertian rantai makanan, ciri-ciri rantaimakanan, membuat contoh-contoh rantai makanan padalingkungan tertentu, memprediksi apa yang terjadi padasuatu rantai makanan bila salah satu komponennya hilang.Uraian modul pada kegiatan belajar ini tidak terlalu sulitbarangkali dengan belajar mandiri anda akan dapat mencapaitujuan yang telah ditetapkan. Tetapi tidak tertutupkemungkinan bagi anda untuk berdiskusi dengan teman sejawatdan instruktur anda.

2. Inti

A. MakananSetiap makhluk hidup tidak dapat hidup sendiri, baik

manusia, hewan, maupun tumbuhan. Selain makhluk hidup(komponen biotik), di sekitar kita terdapat makhluk tak hidup(komponen abiotik) seperti cahaya, udara, air, tanah, dansebagainya. Komponen biotik dan abiotik saling berinteraksimembentuk ekosistem. Ekosistem merupakan suatu sistem yangdinamis, hal itu ditandai dengan adanya aliran energi, daurmateri, dan produktivitas. Interaksi dapat terjadi antarakomponen biotik dengan abiotik dan di antara komponen biotikdalam bentuk aliran energi dan siklus materi. Bentuk aliranenergi bersifat satu arah. Dari sinar matahari yangdimanfaatkan tumbuhan hijau kemudian melalui serangkaianperistiwa memakan dan dimakan membentuk suatu rantai makanan,rantai-rantai makanan itu saling Berhubungan satu dengan lainyang membentuk jaring-jaring makan. Sedangkan pada bentukdaur materi yang melibatkan unsur senyawa kimia sepertikarbon, oksigen, nitrogen, dan air yang mengalami perpindahanlewat organisme (biotik) dan beredar kembali ke lingkunganfisik (abiotik) disebut daur biogeokimia.

377

Lingkungan atau tempat hidup suatu makhluk hidup disebuthabitat, namun setiap makhluk hidup memerlukan tempat yangsesuai dengan cara hidupnya yang disebut niche. Seekor burungelang bertengger di pelepah pohon kelapa disebut sebagaiindividu. Tetapi banyak tanaman kelapa sedang berbunga denganbeberapa kupu-kupu yang terbang di kebun disebut sebagaipopulasi karena terdiri atas kelompok individu lebih dari satuspecies yang menduduki areal tertentu. Semua populasiberbagai macam species yang menempati suatu habitat disebutkomunitas.

B. Rantai MakananUntuk kelangsungan hidupnya, makhluk hidup memerlukan

makanan. Dalam satu ekosistem terdapat hubungan makan dandimakan sehingga terbentuklah rantai makanan. Rantai makanandapat diartikan pula sebagai pengalihan energi dari tumbuhanmelalui beberapa makhluk hidup yang makan dan dimakan.Sebagai contoh, marilah kita menuju ke dalam ekosistem sawah.Di sawah terdapat tanaman padi, tanaman padi dimakan olehbelalang, belalang dimakan oleh katak, katak dimakan ular,setelah ular mati, bangkainya akan dimakan dan diuraikan olehdekomposer, dekomposer akan menyuburkan tanah dan memberikanmakanan bagi tumbuh- tumbuhan. Begitu seterusnya hinggasiklus berulang kembali.

3. Perlatihan1. Tuliskan definisi daur biogeokimia?2. Jelaskan dimaksud dengan komunitas?3. Apa yang dimaksud dengan populasi?4. Tuliskan definisi dengan rantai makanan?5. Buatlah rantai makanan pada ekosistem kolam!6.

E. KEGIATAN BELAJAR 5 PEMBUAHAN TUNGGAL

1. Orientasi Setelah mempelajari uraian materi pada kegiatan belajarini anda harus dapat menjelaskan pengertian pembuahantunggal dan pembuahan ganda, mendeskripsikan proses

378

pembuahan tunggal maupun pembuahan ganda. Anda juga harusdapat menjelaskan karakteristik proses pembuahan yangterjadi baik pada hewan maupun pada tumbuhan. Tujuantersebut dapat anda capai dengan membaca uraian materi danmencermati gambar-gambarnya.

2. Inti A. Pendahuluan

Pembuahan atau fertilisasi (singami) adalah peleburan duagamet yang dapat berupa nukleus atau sel-sel bernukleus untukmembentuk sel tunggal (zigot) atau peleburan nukleus.Biasanya melibatkan penggabungan sitoplasma (plasmogami) danpenyatuan bahan nukleus (kariogami). Dengan meiosis, zigotitu membentuk ciri fundamental dari kebanyakan siklus seksualeukariota, dan pada dasarnya gamet-gamet yang melebur adalahhaploid. Bilamana keduanya motil seperti pada tumbuhan, makafertilisasi itu disebut isogami, bilamana berbeda dalamukuran tetapi serupa dalam bentuk maka disebut anisogami,bila satu tidak motil (dan biasanya lebih besar) dinamakanoogami. Hal ini merupakan cara khas pada beberapa tumbuhan,hewan, dan sebagian besar jamur. Pada sebagian gimnofita dansemua antofita, gametnya tidak berflagel, dan polen tubeterlibat dalam proses fertilisasi.

B. Fertilisasi pada hewan 1. Fertilisasi eksternal (khas pada hewan-hewan akuatik):

gamet-gametnya dikeluarkan dari dalam tubuhnya sebelumfertilisasi.

2. Fertilisasi internal (khas untuk adaptasi dengankehidupan di darat): sperma dimasukkan ke dalam daerahreproduksi betina yang kemudian disusul denganfertilisasi. Setelah pembuahan, telur itu membentukmembran fertilisasi untuk merintangi pemasukan spermalebih lanjut. Kadang-kadang sperma itu diperlukan hanyauntuk mengaktivasi telur.

C. Pembuahan Tunggal Dan Pembuahan Ganda

379

1. Pembuahan TunggalPembuahan ini terjadi pada tumbuhan berbiji tertutup

(Gymnospermae ), dikatakan pembuahan tunggal karena hanya ada1 sel sperma yang membuahi satu sel telur membentuk zigot.Alat reproduksi gymnospermae berupa strobilus jantan danstrobilus betina. Proses penyerbukan pada gymnospermaeumumnya dibantu oleh angin. Pembuahan tunggal terjadi bilasetiap pembuahan (satu kali pembuahan) menghasilkan embrio.Tumbuhan yang melaksanakan pembuahan ini mempunyai alatperkembang biakan yang berkumpul pada satu badan yang disebutstrobilus (kerucut). Strobilus jantan kecil disebutmikrosporofil, sedangkan strobilus betina besar disebutmakrosporofil. Jalannya pembuahan tunggal.a. Serbuk sari (mikrospora) yang sampai di tetes penyerbukan

(pada strobilus betina) terisap masuk ke ruang serbuksari melalui mikropil. Serbuk sari ini terdiri dari selgeneratif atau sel anteridium (kecil) dan sel vegetatif atau sel tabung (besar).

b. Serbuk sari yang berada di ruang serbuk kemudian tumbuhmembentuk buluh serbuk sari menuju ruang arkegonium. Padasaat itu sel generatif membelah menjadi dua yaitu seldinding (dislokator) dan sel spermatogen.Selspermatogenkemudian membelah lagi membentuk dua spermayang berambut getar.

c. Selanjutnya sel vegetatif lenyap, sedangkan sel spermayang berambut getar membuahi ovum yang terdapat padaruang arkegonium dan akhirnya terbentuklah zigot.

2. Pembuahan ganda Terjadi pada tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae).

Dinamakan pembuahan ganda karena ada dua inti sperma( gamet jantan ) yang melebur. Yaitu inti sperma I meleburdengan sel telur membentuk zigot dan inti sperma II meleburdengan inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperma (kepingbiji) sebagai cadangan makanan.Pembuahan ganda terjadi duakali pembuahan yang menghasilkan satu embrio dan endosperm.

380

Jalannya pembuahan ganda Sebelum pembuahan ini terjadi,terlebih dahulu ada perubahanperubahan pada benang sari danpada putik, antara lain:

a. Di ruang bakal biji (ovul) sel kandung lembaga dalamnuselus membelah menjadi 4, 3 di antaranya kemudian menyusut dan yang satu lagi menjadi sel calon kandunglembaga primer. Inti sel calon kandung lembaga primermembelah menjadi 2 dan masing-masing menuju kutub. Kemudianmasing-masing membelah lagi 2 kali berturut-turutsehingga terbentuk 8 inti.

b. Di dekat mikropilterdapat 3 inti yangmenempatkan diri padadinding disebut antipoda.Sedangkan inti yang satulagi menuju ke tengahbergabung dengan satuinti yang lain danmembentuk inti kandunglembaga sekunder (polarnuclei = inti polar).

c. Di dekat mikropilterdapat 3 inti yangmenempatkan diri padadinding bagian tengahdisebut sel telur, selpengapitnya disebutsinergid. Dalam keadaanseperti inilah putik siapdibuahi.

Mekanisme pembuahan ganda yaitu: Inti serbuk sari setelahsampai di kepala putik akan membelah menjadi 2 yaitu intivegetatif dan inti generatif yang kemudian membelah menjadi intisperma I dan inti sperma II, sedang inti vegetatif akhirnyamati.

381Gambar 3. Proses pembuahan ganda

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Depan.jp

Di dalam bakal biji, sel nukleus membelah menjadi 4 sel,3 diantaranya mati sedang 1 sel yang hidup membelahmenjadi dua sel. Satu sel menuju kalaza, satu lagi menujumikrofil, dan masing-masing membelah 2 kali berturut-turutsehingga terbentuk 8 inti. Di kalaza, 3 sel menempatkandiri pada dinding kalaza disebut antipoda, dan 1 sel menujuke tengah. Di mikrofil 3 inti menempel dekat mikrofil, yangtengah menjadi sel telur ( ovum ), sedang Dua di kanan dankiri disebut sinergid. yang satu menuju ke tengah bergabungdengan 1 sel yang berasal dari kalaza membentuk sel kandunglembaga sekunder. 3. Perlatihan

1. Tuliskan definisi pembuahan?2. Tuliskan tahapan pembuahan tunggal!3. Bedakan pembuahan tunggal dan pembuahan ganda?

382

F. KEGIATAN BELAJAR 6 GOLONGAN DARAH1. Orientasi Pada kegiatan belajar ini anda akan mempelajari golongandarah khususnya penggolongan darah system ABO dan systemrhesus. Setelah mempelajari uraian materinya andadiharapkan dapat menjelaskan dasar penggolongan darahsystem ABO dan system rhesus, menyebutkan antigen danantibody yang dimiliki individu dengan golongan darahtertentu pada system rhesus dan system ABO, mendeskripsikantransfusi darah yang aman, menggambarkan pewarisan golongandarah dari tetua kepada keturunannya. Anda dapat berdiskusidengan teman sejawat dan instruktur anda untuk mencapaitujuan-tujuan yang telah ditetapkan itu.2. Inti

A. PendahuluanGolongan darah adalah ciri khusus darah dari suatu

individu karena adanya perbedaan jenis karbohidrat danprotein pada permukaan membran sel darah merah. Dua jenispenggolongan darah yang paling penting adalah penggolonganABO dan Rhesus (faktor Rh). Di dunia ini sebenarnya dikenalsekitar 46 jenis antigen selain antigen ABO dan Rh, hanyasaja lebih jarang dijumpai. Transfusi darah dari golonganyang tidak kompatibel dapat menyebabkan reaksi transfusiimunologis yang berakibat anemia hemolisis, gagal ginjal,syok, dan kematian.

B. Golongan darah manusia ditentukan berdasarkan jenis antigendan antibodi

Golongan darah manusia ditentukan berdasarkan jenisantigen dan antibodi yang terkandung dalam darahnya,sebagai berikut:

1. Individu dengan golongan darah A memiliki sel darah merahdengan antigen A di permukaan membran selnya danmenghasilkan antibodi terhadap antigen B dalam serumdarahnya. Sehingga, orang dengan golongan darah A-negatifhanya dapat menerima darah dari orang dengan golongan darahA-negatif atau O-negatif.

2. Individu dengan golongan darah B memiliki antigen B padapermukaan sel darah merahnya dan menghasilkan antibodi

383

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Serum&action=edit&redlink=1

terhadap antigen A dalam serum darahnya. Sehingga, orangdengan golongan darah B-negatif hanya dapat menerima darahdari orang dengan dolongan darah B-negatif atau O-negatif

3. Individu dengan golongan darah AB memiliki sel darahmerah dengan antigen A dan B serta tidak menghasilkanantibodi terhadap antigen A maupun B. Sehingga, orangdengan golongan darah AB-positif dapat menerima darah dariorang dengan golongan darah ABO apapun dan disebut resipienuniversal. Namun, orang dengan golongan darah AB-positiftidak dapat mendonorkan darah kecuali pada sesama AB-positif.

4. Individu dengan golongan darah O memiliki sel darah tanpaantigen, tapi memproduksi antibodi terhadap antigen A danB. Sehingga, orang dengan golongan darah O-negatif dapatmendonorkan darahnya kepada orang dengan golongan darah ABOapapun dan disebut donor universal. Namun, orang dengangolongan darah O-negatif hanya dapat menerima darah darisesama O-negatif.

Secara umum, golongan darah O adalah yang paling umumdijumpai di dunia, meskipun di beberapa negara sepertiSwedia dan Norwegia, golongan darah A lebih dominan.Antigen A lebih umum dijumpai dibanding antigen B. Karenagolongan darah AB memerlukan keberadaan dua antigen, A danB, golongan darah ini adalah jenis yang paling jarangdijumpai di dunia. Ilmuwan Austria, Karl Landsteiner,memperoleh penghargaan Nobel dalam bidang Fisiologi danKedokteran pada tahun 1930 untuk jasanya menemukan carapenggolongan darah ABO.

C. Pewarisan golongan darah kepada anakPewarisan golongan darah kepada anak dapat dilihat pada tabel berikut ini.

384

D. Kecocokan golongan darahKecocokan golongan darah dapat dilihat pada tabel berikut ini.

E. Tabel kecocokan plasmaKecocokan plasma darah dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Berdasarkan system rhesusterdapat dua kelompok manusiayaitu rhesus positip dan rhesusnegatip. Pada orang yangbergolongan darah rhesuspositip pada permukaan seldarah merahnya terdapat proteinrhesus (sejenis protein yang sama dengan protein yangterdapat pada permukaan sel darah merah kera Maccacusrhesus). Sedangkan pada orang bergolongan darah rhesusnegatip protein tersebut tidak ditemukan. Rhesus positipdikontrol oleh gen dominan, sedangkan alel resesifnyamengontrol rhesus negatip.

3.Perlatihan 1. Tuliskan macam-macam golongan darah berdasarkan system ABO

dan system rhesus!2. Buatlah table transfuse darah yang aman berdasarkan system

ABO!3. Bagaimanakah golongan darah anak-anak hasil pernikahan

385

wanita bergolongan darah A dengan laki-laki bergolongan darah B?

G. KEGIATAN BELAJAR 7 PROSES PERTUKARAN GASPADA SISTEM RESPIRASI

1. Orientasi Setelah mempelajari uraian materi pada kegiatan belajarini, anda diharapkan dapat menjelaskan proses pernapasandada dan proses pernapasan perut yang terjadi pada manusia.Selanjutnya anda juga harus dapat menjelaskan terjadinyaproses pertukaran zat pada saat kita bernapas. Bacalahdengan cermat uraian materi pada kegiatan belajar ini danberdiskusilah dengan teman sejawat dan instruktur andauntuk memperkuat pemahaman anda.

2. Inti A. Mekanisme pertukaran oksigen dan karbondioksida

Proses pertukaran oksigen (O2) dan karbondioksida(CO2) terjadi dalam alveolus dan jaringan secara difusi.Udara masuk paru-paru saat kamu berinspirasi. Karenatekanan parsial O2 (PO3) dalam atmosfer lebih tinggi, makaudara masuk ke alveoli. Karena PO2 di alveoli lebih tinggidaripada kapiler-kapiler darah alveoli, maka O2 masuksecara difusi ke kapiler darah. O2 yang berada di kapilerdarah diikat oleh hemoglobin darah (oksihemoglobin) dandiedarkan ke seluruh tubuh menuju jaringan-jaringan.Setelah sampai di jaringan, O2 akan berdifusi masuk ke sel-sel tubuh. Di dalam sel O2 digunakan untuk proses oksidasisel. Gas sisa yang dihasilkan dari proses oksidasi seladalah CO2. Jika O2 digunakan makin banyak, maka CO2 yangdihasilkan makin banyak pula.

Skema reaksi Hb dan O2 : Hb + O2 Hb (O2)4

Oksihemoglobin

Reaksi Hb dan CO2 : CO2 + H2O H2 CO3

asam karbonat

386

B. Mekanisme PernapasanDalam pernapasan terjadi proses inspirasi dan ekspirasi. Berdasarkan proses ini, pernapasan pada manusia dibedakan menjadi dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.

1. Pernapasan dadaPada pernapasan dada melibatkan otot antartulang rusuk

(interkortalis). Saat inspirasi (udara dihirup), ototinterkostalis berkontraksi → tulang rusuk terangkat →rongga dada membesar → tekanan udara dalam dada (toraks)menurun → paru-paru mengembang → tekanan udara dalam paru-paru lebih rendah daripada tekanan luar sehingga udaramasuk ke paru-paru.

Saat ekspirasi (udara diembuskan), otot interkostalisberelaksasi → tulang rusuk turun → rongga dada mengecil→tekanan udara dalam torak meningkat → paru-paru mengempis→ tekanan udara dalam paru-paru lebih tinggi dibandingkandengan tekanan udara luar sehingga udara keluar dariparuparu.

2. Pernapasan perutDalam pernapasan perut, otot yang terlibat adalah ototdiafragma. Saat inspirasi, otot diafragma berkontraksi→diafragma menjadi datar → rongga dada membesar →paruparumengembang → tekanan udara dalam paru-parulebihrendah daripada tekanan udara luar sehingga udaramasuk ke paru-paru. Saat ekspirasi, otot diafragmaberelaksasi → diafragma melengkung ke arah rongga dada →rongga dada mengecil →paru-paru mengempis → tekanan dalamparu-paru lebih tinggi dari tekanan udara luar sehinggaudara keluar dari paru-paru.

3. Perlatihan1. Jelaskan proses terjadinya pertukaran gas-gas pernapasan

pada alveolus!2. Jelaskan mekanisme pernapasan dada!3. Jelaskan mekanisme pernapasan perut!

387

H. KEGIATAN BELAJAR 8 ORGANISME SESUAI TINGKAT TROFIK1. Orientasi Terdapat beberapa tujuan yang harus anda capai dalamkegiatan belajar 8. Anda harus dapat mendeskripsikankeanekaragaman tumbuhan di Indonesia, penyebaran hewan diIndoesia, menjelaskan berbagai tingkatan trofik danmenjelaskan berbagai jenis piramida ekologi. Tujuantersebut dapat anda capai dengan mempelajari modul inisecara cermat dan berdiskusi dengan teman sejawat.


Kamu boleh berbangga karena Indonesia merupakan salahsatu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayatiyang tinggi. Negara lain yang memiliki hal serupa adalahBrazil dan Zaire. Indonesia merupakan negara kepulauan yangterletak di daerah katulistiwa dengan keadaan geografisyang beraneka ragam, sehingga keanekaragaman hayati diIndonesia memiliki keunikan tersendiri. Sekitar 30% spesiesyang hidup di bumi berada di Indonesia. Indonesia memilikijenis makhluk hidup dari berbagai tipe wilayah yaitu tipeIndomalaya, tipe Oriental, Australia, dan peralihannya.Beberapa di antaranya merupakan hewan dan tumbuhan langkadan endemik yang penyebaran terbatas. Tingginyakeanekaragaman hayati terlihat dari berbagai macamekosistem yang ada di Indonesia, seperti ekosistem pantai,ekosistem hutan bakau, ekosistem padang rumput, ekosistemhutan hujan tropis, ekosistem air tawar, ekosistem airlaut, dan ekosistem sabana. Masing-masing ekosistemmemiliki keanekaragaman hayati tersendiri.

B. Keanekaragaman TumbuhanTumbuhan di Indonesia, Malaysia, Brunei, Filipina, dan

Papua Nugini membentuk kawasan tumbuhan yang disebutMalesia (flora Malesiana). Terdapat sekitar 248.000 jenistumbuhan di daerah flora Malesiana yang didominasi olehpohon dari familia Dipterocarpaceae (pohon dengan bijibersayap) misalnya keruing, meranti, gaharu, dan kayu

389

kapur. Pola penyebaran tumbuhan ditentukan oleh keadaantanah, iklim, dan ketinggian. Berdasarkan komunitastumbuhan yang tumbuh, di Indonesia terdapat empat kelompokutama ekosistem yaitu sebagai berikut.

1. Ekosistem bahari/pantai, terdiri dari ekosistem lautdalam, pantai pasir dangkal, pantai berbatu, terumbukarang, pantai lumpur, hutan bakau, dan hutan air payau.

2. Ekosistem darat alami, meliputi vegetasi dataran rendah,vegetasi pegunungan, dan vegetasi monsum (hutan monsum,savanna, dan padang rumput.

3. Ekosistem suksesi, yaitu ekosistem suksesi primer danekosistem suksesi sekunder.

4. Ekosistem buatan, misalnya danau, hutan taman, hutan kota,dan agroekosistem seperti sawah, kolam, tambak,pekarangan, dan perkebunan.

Indonesia sangat kaya akan jenis-jenis tumbuhan. Semuasuku utama tumbuhan yang hidup di Bumi dapat ditemukan diIndonesia. Indonesia memiliki sekitar 38.000 jenistumbuhan,3.000 jenis lumut, 4.000 jenis paku, dan 20.000jenis tumbuhan biji (8% dari dunia) yang telah diselidiki.Dari sekian ribu jenis tumbuhan yang ada, diperkirakanhanya 10% yang telah dimanfaatkan masyarakat sebagai bahanpangan, tanaman hias, obat-obatan, bahan bangunan, bahanindustri, dan sebagainya. Ironisnya banyak jenis tanamanyang dibudidayakan diIndonesia didatangkan dari luarnegeri, bukan hasil pemuliaan sumber daya hayati asli,misalnya kentang, singkong, wortel, kopi, karet, dan kelapasawit. Hal ini bukan berarti keanekaragaman hayati diIndonesia tidak dapat dimanfaatkan, namun karena upayapengembangannya belum optimal.

Banyak sekali jenis tumbuhan yang belum diteliti yangdiyakini berpotensi sebagai sumber obat, gizi, dan plasmanutfah. Tugasmu sebagai generasi muda adalah berupaya kerasuntuk mengembangkan penelitian itu demi kesejahteraanbangsa dan negara. Oleh karena itu kamu harusmemperjuangkan agar setiap jenis tumbuhan dapatdilestarikan, meskipun saat ini belum diketahui manfaatnya.Indonesia memiliki 10% hutan tropis dunia yang masih

390

tersisa. Hutan di Indonesia termasuk bioma hutan hujantropis yang dicirikan oleh kanopi yang rapat dan banyaktumbuhan liana (tumbuhan memanjat). Hutan hujan primerdataran rendah di Kalimantan memiliki kekayaan jenistumbuhan yang paling tinggi. Di daerah ini terdapat sekitar10.000 tumbuhan biji, 34% diantaranya adalah tumbuhanendemik.

Hutan diSumatra dan Irian Jaya juga kaya akan jenis-jenis tumbuhan, sedangkan hutan di Jawa, Sulawesi, Maluku,dan Kepulauan Sunda relatif lebih miskin jenis tumbuhan.Tumbuhan endemik adalah jenis-jenis yang sebarannyaterbatas, hanya dapat ditemukan secara alami di daerahtertentu saja. Salah satu jenis tumbuhan endemik diIndonesia yang terkenal adalah berbagai bunga Rafflesia,misalnya Rafflesiaarnoldii (endemik di Sumatra Barat, Bengkulu,dan Aceh), R. borneensis (Kalimantan), R. cilliata (KalimantanTimur), R. horsfilldii (Jawa), R.patma (Nusa Kambangan danPangandaran), R. rochussenii (Jawa Barat), dan R. contleyi(Sumatrabagian timur). Selain tumbuhan endemik, ada banyak jenistumbuhan di Indonesia dikategorikan langka, bahkan banyakdi antaranya yang telah punah. Contoh tumbuhan langkaadalah bedali, putat, kepuh, kluwak, bendo, mundu, sawokecik, winong, bayur, gaharu, dan cendana. Kamu harus ikutmenjaga agar tumbuhan langka itu tetap lestari di Indonesiadan tidak menjadi punah.

C. Keanekaragaman HewanIndonesia juga terkenal sebagai negara yang kaya akan

keanekaragaman hewan dan banyak di antaranya merupakanhewan endemik. Dari hasil survei IBSAP pada tahun 2003diketahui bahwa di Indonesia terdapat 515 jenis mamalia(36% endemik, peringkat pertama dunia), 35 jenis primate(25% endemik), 511 jenis reptil, 1.531 jenis burung(sebagian jenis endemik), 270 jenis amfibi, dan 212 jeniskupu-kupu (44% endemik). Hewan yang endemik misalnyaharimau jawa, jalak bali putih di Bali, badak bercula satudi Ujung Kulon (Jawa Barat), binturong, monyet, tarsius di

391

Sulawesi Utara, kukang dan maleo hanya di Sulawesi, komododi Pulau Komodo dan sekitarnya.

Jenis hewan langka di Indonesia juga sangat banyak,misalnyababirusa, harimau sumatra, harimau jawa, macankumbang,harimau tutul, orangutan, badak sumatra, tapir,gajah, bekantan,komodo, banteng, elang jawa, trulek jawa,cendrawasih, kangurupohon, maleo, kakatua raja, rangkong,kasuari, buaya muara, buaya irian, penyu hijau, dan ularsanca.

Keanekaragaman jenis hewan di Indonesia telah banyakditeliti oleh pihak asing sejak zaman penjajahan. AlferdRusselWallace yang mengadakan penelitian pada tahun 1856

menemukan bahwa jenis hewan di wilayah Indonesia bagianbarat berbeda dengan jenis hewan di wilayah Indonesiatimur. Oleh karena itu Wallace membuat garis pemisah yangmemanjang dari selat lombok, selat Makasar, dan FilipinaSelatan yang disebut garis Wallace. Hewan di sebelah baratgaris Wallace disebut bertipe oriental dan hewan di bagiantimur bertipe australia. Hal ini berkaitan dengan sejarahpembentukan wilayah Indonesia, yaitu Sumatra, Jawa, Bali,dan Kalimantan dahulu merupakan satu daratan dengan BenuaAsia yang disebut dangkalan Sunda, sedangkan Maluku danPapua dahulu merupakan satu daratan dengan Benua Australia.

Weber yang mengadakan penelitian keanekaragaman hewandi Indonesia setelah Wallace, menemukan bahwa hewan-hewandi Sulawesi tidak sepenuhnya bertipe australia, karena adajenisjenis hewan yang mempunyai sifat seperti hewanoriental. Oleh karena itu Weber menganggap Sulawesimerupakan daerah peralihan antara hewan tipe oriental danhewan tipe australia. Weber membuat garis pemisah yangmemanjang di sebelah

timur pulau Sulawesi yang disebut garis Weber.Berdasarkan garis Wallace dan garis Weber, persebaranhewan-hewan di Indonesia meliputi daerah oriental dikawasan barat, daerah australia di kawasan timur, dandaerah peralihan.

1. Hewan di daerah oriental, meliputi berbagai hewan asiaseperti primata (kera, monyet, bekantan, orangutan,

392

tarsius, dan sebagainya), berbagai mamalia besar (gajah,banteng, orangutan, kera, tapir, badak, harimau, rusa, babihutan), dan berbagai jenis burung berkicau (jalak,perkutut, kutilang, dan sebagainya).

2. Hewan di daerah australia, meliputi berbagai mamalia kecil,marsupalia atau mamalia berkantung (kangguru, oposum,wallabi, dan sebagainya), dan berbagai jenis burung yangwarnanya mencolok (cendrawasih, kakatua, dan sebagainya)

3. Hewan di daerah peralihan, meliputi berbagai jenis hewandari tipe asia dan australia, misalnya tarsius, anoa, babi,boposum, babirusa, burung hantu, dan burung maleo.

D. Tingkatan TrofikPiramida ekologi adalah gambaran susunan antar trofik

dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering,maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik.Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubunganmakan dan dimakan antar trofik yang secara umummemperlihatkan bentuk kerucut atau piramid. Piramidaekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaranperbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Padatingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar daripiramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder,tersier sampai konsumen puncak.

Ketika organisme autotrof (produsen) dimakan olehherbivora (konsumen I), maka energi yang tersimpan dalamprodusen (tumbuhan) berpindah ke tubuh konsumen I(pemakannya) dan konsumen II akan mendapatkan energi darimemakan konsumen I, dan seterusnya. Setiap tingkatan padarantai makanan itu disebut taraf trofi. Ada beberapatingkatan taraf trofik pada rantai makan sebagai berikut. 1. Tingkat taraf trofi 1 : organisme dari golongan

produsen (produsen primer) 2. Tingkat taraf trofi 2 : organisme dari golongan

herbivora (konsumen primer) 3. Tingkat taraf trofi 3 : organisme dari golongan

karnivora (konsumen sekunder)

393

4. Tingkat taraf trofi 3 : organisme dari golongan karnivora (konsumen predator)

Di dalam rantai makanan tersebut, tidak seluruh energidapat dimanfaatkan, tetapi hanya sebagian yang mengalamiperpindahan dari satu organisme ke organisme lainnya,karena dalam proses transformasi dari organisme satu keorganisme yang lain ada sebagian energi yang terlepas dantidak dapat dimanfaatkan. Misalnya, tumbuhan hijau sebagaiprodusen menempati taraf trofi pertama yang hanyamemanfaatkan sekitar 1% dari seluruh energi sinar matahariyang jatuh di permukaan bumi melalui fotosintesis yangdiubah menjadi zat organik.

Jika tumbuhan hijau dimakan organisme lain (konsumenprimer), maka hanya 10% energi yang berasal dari tumbuhanhijau dimanfaatkan oleh organisme itu untuk pertumbuhannyadan sisanya terdegradasi dalam bentuk panas terbuang keatmosfer. Selama keadaan produsen dan konsumen-konsumentetap membentuk piramida, maka keseimbangan alam dalamekosistem akan terpelihara

E. Macam-macam piramida ekologi1. Piramida jumlah merupakan jumlah organisme yang berada di

dalam suatu daerah (areal) tertentu yang dikelompokkan dandihitung berdasarkan taraf trofi.

2. Piramida biomassa / berat merupakan taksiran beratorganisme yang mewakili setiap taraf trofi dengan caratiap-tiap individu ditimbang dan dicatat jumlahnya dalamsuatu ekosistem.

3. Piramida energi menggambarkan banyaknya energi yangtersimpan dalam 6 tahun yang digunakan senyawa organiksebagai bahan makanan.

3. Perlatihan1. Tuliskan 3 contoh tumbuhan yang endemik di Indonesia!2. Tuliskan 3 contoh hewan yang endemik di Indonesia!3. Jelaskan macam-macam tingkatan trofik!4. Tuliskan dan beri penjelasan macam-macam piramida ekologi!

I. KEGIATAN BELAJAR 9 GERAK PADA TUMBUHAN

394

1. Orientasi Uraian materi pada kegiatan belajar 9 relatif panjang,tetapi cakupan materinya sebenarnya sederhana. Setelahmempelajari uraian materi pada kegiatan belajar ini andadiharapkan dapat menjelaskan macam-macam gerak padatumbuhan dan member contoh masing-masing gerak. Pelajaridengan cermat uraian materi pada kegiatan belajar inisupaya anda dapat mencapai tujuan yang telah ditetapkan.


Tumbuhan juga melakukan gerak meskipun gerak padatumbuhan tidak menghasilkan perpindahan tempat. Geraktumbuhan hanya dilakukan oleh bagian tertentu, sepertibagian ujung tunas, ujung akar, dan daun. Tumbuhan tingkattinggi dapat merespon rangsangan tertentu darilingkungannya dengan melakukan gerak. Gerak tumbuhanumumnya sangat lambat sehingga perlu ketelitian tinggiuntuk dapat mengamatinya. Gerak pada tumbuhan terbagimenjadi tiga yaitu gerak endonom, esionom, dan higroskopis.

B. Gerak HigroskopisGerak higroskopis yaitu gerak yang ditimbulkan oleh

pengaruh perubahan kadar air. Misalnya: gerak membukanyakotak spora, pecahnya buah tanaman polong.

C. Gerak EsionomGerak etionom merupakan reaksi gerak tumbuhan yang

disebabkan oleh adanya rangsangan dari luar. Berdasarkanhubungan antara arah respon gerakan dengan asal rangsangan,gerak etionom dapat dibedakan menjadi gerak taksis,tropisme, dan nasti. Jika yang bergerak hanya bagian daritumbuhan maka disebut gerak tropisme. Jika yang bergerakseluruh bagian tumbuhan maka disebut gerak taksis. Jikagerakan itu tidak dipengaruhi oleh arah datangnyarangsangan disebut gerak nasti.

1. TropismeTropisme adalah gerak bagian tumbuhan yang arah geraknya

dipengaruhi arah datangnya rangsangan. Bagian yang bergerak

395

itu misalnya cabang , daun, kuncup bunga atau sulur. Geraktropisme dapat dibedakan menjadi tropisme positif apabilagerak itu menuju sumber rangsang dan tropisme negatifapabila gerak itu menjauhi sumber rangsang. Ditinjau darimacam sumber rangsangannya, tropisme dapat dibedakan lagimenjadi fototropisme, geotropism, hidrotropisme,kemotropisme, dan tigmotropisme.a. Fototropisme

Fototropisme adalah gerakbagian tumbuhan karenarangsangan cahaya. Gerakbagian tumbuhan yang menujukearah cahaya disebutfototropisme positif. Misalnyagerak ujung batang tumbuhanyang membelok kea rahdatangnya cahaya.b. Geotropisme

Geotropisme adalah gerakbagian tumbuhan karenapengaruh gravitasi bumi (geo =bumi). ika arah geraknyamenuju rangsang disebutgeotropisme positif, misalnyagerakan akar menuju tanah.Jika arah geraknya menjauhirangsang disebut geotropismenegatif, misalnya gerak tumbuhbatang menjauhi tanah.

c. HidrotropismeHidrotropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena

rangsangan air (hidro = air). Jika gerakan itu mendekatiair maka disebut hidrotropisme positif. Misalnya, akartanaman tumbuh bergerak menuju tempat yang banyak airnyaditanah. Jika tanaman tumbuh menjauhi air disebuthidrotropisme negatif. Misal, gerak pucuk batang tumbuhanyang tumbuh keatas air.

396

Gambar 4. (a) Gerak akarmenuju ke pusat bumimerupakan geotropisme

positif, (b) pertumbuhan

d. KemotropismeKemotropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena

rangsangan zat kimia. Jika gerakannya mendekati zat kimiatertentu disebut kemotropisme positif. Misalnya, gerak akarmenuju zat didalam tanah. Jika gerakannya menjauhi zatkimia tertentu disebut kemotropisme negatif, contohnyagerak akar menjauhi racun.e. Tigmotropisme

Gerak bagian tumbuhan karena adanya rangsangansentuhan satu sisi atau persinggungan disebuttrigmotropisme. Gerakan ini tampak jelas pada gerakmembelit ujung batang ataupun ujung sulur dariCucurbitaceae dan Passiflora. Contoh tanaman yang bersuluradalah ercis, anggur, markisa, semangka, dan mentimun.2. Nasti

Nasti adalah gerak tumbuhan yang arahnya tidakdipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan, tetapiditentukan oleh tumbuhan itu sendiri.a. Fotonasti

Fotonasti gerak nasty yang disebabkan oleh rangsangancahaya. Misal, gerakan mekarnya bunga pukul empat (Mirabilisjalapa) di sore hari.b. Niktinasi

Niktinasi (nyktos = malam) merupakan gerak nasty yangdisebabkan oleh suasana gelap, sehingga disebut juga geraktidur. Misalnya, pada malam hari daun-daun tumbuhanLeguminosae atau polong-polongan seperti bunga merak(Caesalpinia pulcherrima) dan daun kupu-kupu (Bauhinia purpurea) akanmenutup dan akan membuka keesokan harinya ketika matahariterbit.c. Tigmonasti atau Seismonasti

Tigmonasti / seismonasti adalh gerakan nasty yangdisebabkan oleh rangsang sentuhan atau getaran. Contohgerak menutupnya daun sikejut atau putrid malu (Mimosapudica), jika disentuh. Jika hanya satu anak daun dirangsangdengan sentuhan, rangsangan itu diteruskan ke seluruhtumbuhan sehingga anak daun lain ikut mengatup.d. Termonasti

397

Termonasti merupakan gerak nasti yang disebabkan olehrangsan suhu, seperti mekarnya bunga tulip dan crocus. Bunga-bunga tersebut mekar jika mendadak mengalami kenaikantemperature, dan akan menutup kembali bila temperaturmenurun.e. Haptonasi

Haptonasi merupakan gerak nasti yang terjadi padatumbuhan insektivora yang disebabkan oleh sentuhanserangga. Daun pada tumbuhan insektivora misalnya Dionaea,sejenis tumbuhan perangkap lalat (Venus”s flytrap) sangatsensitif terhadap sentuhan. Bila ada serangga yangmenyentuh bagian dalam daun, daun akan segera menutupsehingga serangga akan terperangkap di antara kedua belahandaun.f. Nasti Kompleks

Nasti komoleks merupakan gerak nasti yang disebabkanoleh beberapa factor sekaligus, seperti karbondioksida, pH,temperature, dan kadar kalsium. Contohnya gerak membuka danmenutupnya stomata pada daun.3. Taksis

Taksis adalah gerak seluruh tubuh atau bagian dari tubuhtumbuhan yang berpindah tempat dan arah perpindahannyadipengaruhi rangsangan. Gerakan yang arahnya mendekatisumber rangsangan disebut sebagai taksis positif dan yangmenjauhi sumber rangsangan disebut taksis negatif. Sedangkanmacam atau sumber rangsangan taksis meliputi cahaya, zatkimia, dan rangsang listrik.

Bila rangsangan berupa zat kimia, gerak yang timbuldisebut kemotaksis. Contohnya gerak gamet jantan berflagela(spermatozoid) yang dihasilkan oleh anteridium lumut kearahgamet betina (sel telur) di dalam arkegonium.Bila rangsanganberupa cahaya disebut fototaksis, rangsangan listrik disebutgalvanotaksis.Fototaksis dan galvanotaksis biasanya terjadipada organisme tingkat rendah.

D. Gerak Endonomyaitu gerak yang belum/tidak diketahui sebabnya.

Karena belum diketahui sebabnya ada yang menduga tumbuhan

398

itu sendiri yang menggerakkannya gerak otonom, misalnyaaliran plasma sel.3.Perlatihan

1. Gerakan spermatozoid, penyerbukan dan pembuahan yang diakibatkan oleh rangsangan zat kimia termasuk gerak ....

2. Gerakan tumbuhan karena pengaruh rangsangan dari luar termasuk gerak ....

3. Contoh gerakan higroskopis adalah ....4. Gerak sebagian tubuh tumbuhan yang arah geraknya tidak

ditentukan oleh arah datangnya rangsang adalah ....5. Gerakan kloroplas di dalam sel ketika menerima cahaya

termasuk gerak ...

399

J. KEGIATAN BELAJAR 10 SISTEM PERNAPASAN1. Orientasi Setelah mempelajari uraian materi pada kegiatan belajar 10anda diharapkan dapat menyebutkan organ-organ pernapasanpada tubuh manusia dan fungsi masing-masing organ. Halmendasar yang juga harus anda kuasai adalah menjelaskanperbedaan antara pernapasan dan respirasi. Anda dapatmencermati uraian materi, mengamati dengan seksama gambar-gambar yang ditampilkan dan berdiskusi supaya tujuan yangtelah ditetapkan dapat anda capai.2. Inti

A. PendahuluanMakhluk hidup tidak akan ada karena tidak bisa

melakukan proses pernapasan. Pernapasan adalah prosespertukaran gas antara makhluk hidup dengan lingkungannya.Dalam proses pernapasan, oksigen merupakan zat kebutuhanutama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari lingkungansekitar. Oksigen diperlukan untuk oksidasi (pembakaran) zatmakanan, yaitu gula (glukosa). Proses oksidasi makananbertujuan untuk menghasilkan energi. Energi yang dihasilkandigunakan untuk aktivitas hidup, misalnya pertumbuhan,mempertahankan suhu tubuh, pembakaran sel-sel tubuh, dankontraksi otot. Selain menghasilkan energi, pernapasan jugamenghasilkan karbon dioksida, dan uap air. Bagaimanakahproses ini berlangsung?

B. Sistem Pernapasan ManusiaIstilah bernapas, seringkali diartikan dengan

respirasi, walaupun secara har ah sebenarnya kedua istilahfitersebut berbeda. Pernapasan (breathing) artinya menghirupdan menghembuskan napas. Oleh karena itu, bernapasdiartikan sebagai proses memasukkan udara dari lingkunganluar ke dalam tubuh dan mengeluarkan udara sisa dari dalamtubuh ke lingkungan. Sementara, respirasi (respiration)berarti suatu proses pembakaran (oksidasi) senyawa organik(bahan makanan) di dalam sel sehingga diperoleh energi.Energi yang dihasilkan dari respirasi sangat menunjangsekali untuk melakukan beberapa akti tas. Misalnya saja,fi

400

mengatur suhu tubuh, pergerakan, pertumbuhan danreproduksi. Oleh karena itu, kegiatan pernapasan danrespirasi sebenarnya saling berhubungan. Proses pernapasanpada manusia berjalan secara tidak langsung, artinya udaratidak berdifusi langsung masuk ke dalam sel tubuh melaluipermukaan kulit.

1. Alat Pernapasana.Rongga hidung

Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavumnasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir. Selaputlendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewatsaluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendekdan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yangmasuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyaibanyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udarayang masuk. Jadi, rongga hidung berfungsi untuk: menyaringudara, melembapkan udara, dan memanaskan udara.b.Faring

Setelah melewati hidung, udara masuk menuju faring.Faring adalah hulu tenggorokkan atau disebut juga tekak.Saat udara melewati faring, antara rongga hidung dengantenggorokan ada bagian yang selalu terkoordinasi denganbaik. Bagian penting tersebut adalah semisal katup penutuprongga hidung yang disebut anak tekak. Anak tekak berperanmenutup faring saat kita sedang menelan makanan. Apabilamakanan kita telan dan katup belum menutup, maka makananmasuk ke tenggorokan, akibatnya kita pun tersedak.c.Pangkal tenggorokan (Laring)

Dari faring, udara pernapasan akan menuju pangkaltenggorokan atau disebut juga laring. Laring tersusun ataskepingan tulang rawan yang membentuk jakun. Jakun tersebuttersusun oleh tulang lidah, katup tulang rawan, perisaitulang rawan, piala tulang rawan, dan gelang tulang rawan.Pangkal tenggorokan dapat ditutup oleh katup pangkaltenggorokan (epiglotis). Jika udara menuju tenggorokan, anaktekak melipat ke bawah, dan ketemu dengan katup pangkaltenggorokan sehingga membuka jalan udara ke tenggorokan.Saat menelan makanan, katup tersebut menutupi pangkal

401

tenggorokan dan saat bernapas katup tersebut akan membuka.d.Batang tenggorokan (Trakea)

Di dalam tubuh, batang tenggorokan terletak pada daerahleher, tepatnya di bagian depan kerongkongan (esofagus).Batang tenggorokan berbentuk pipa yang terdiri atas gelang-gelang tulang rawan dengan panjang sekitar 10 cm. Dindingdalamnya terlapisi oleh selaput lendir dengan sel-selnyayang memiliki rambut getar. Rambut-rambut getar tersebutberfungsi menolak debu atau benda-benda asing. Jika tiba-tiba kita batuk atau bersin, dipastikan ada lendir ataudebu pada saluran batang tenggorokan sehingga mengganggupernapasan terganggu. e.Cabang batang Tenggorokan (Bronkus)

Setelah melalui trakea, udara akan terus masuk menujucabang batang tenggorokan atau dinamakan bronkus. Batangtenggorokan bercabang menjadi dua bronkus, yakni bronkussebelah kiri dan sebelah kanan. Pada kedua bronkus terdapatsaluran yang menuju paru-paru. Apabila bronkus mengalamiinfeksi, maka timbullah suatu penyakit yang disebutbronkitis. Di dalam paru-paru, bronkus bercabang lagimenjadi bronkiolus. Bronkus sebelah kanan bercabang menjaditiga bronkeolus, sedangkan bronkus sebelah kiri bercabangmenjadi dua bronkiolus. Bronkiolus masih bercabang-cabanglagi membentuk pembuluh-pembuluh yang halus. Cabang-cabangyang terhalus masuk ke dalam gelembung paru-paru ataualveolus. Adanya dinding alveolus membuat oksigen berdifusike dalam darah, sebaliknya karbon dioksida (CO2) dan airdilepaskan.f.Paru-paru (pulmo)

Organ yang berperan penting dalam proses pernapasanadalah paru-paru. Paru-paru merupakan organ tubuh yangterletak pada rongga dada, tepatnya di atas sekatdiafragma. Diafragma adalah sekat rongga badan yangmembatasi rongga dada dan rongga perut. Paru-paru terdiriatas dua bagian, paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan memiliki tiga gelambir yang berukuran lebihbesar daripada paru-paru sebelah kiri yang memiliki duagelambir.

402

Gambar 5. Struktur paru-paru manusiaParu-paru dibungkus oleh dua lapis selaput paru-paru

yang disebut pleura. Semakin ke dalam, di dalam paru-paruakan ditemui gelembung halus kecil yang disebut alveolus.Jumlah alveolus pada paru-paru kurang lebih 300 juta buah.Adanya alveolus ini menjadikan permukaan paru-paru lebihluas. Diperkirakan, luas permukaan paru-paru sekitar 160m2. Dengan kata lain paru-paru memiliki luas permukaansekitar 100 kali lebih luas daripada luas permukaan tubuh.Dinding alveolus mengandung kapiler darah. Oksigen yangterdapat pada alveolus berdifusi menembus dinding alveolus,lalu menembus dinding kapiler darah yang mengelilingialveolus. Setelah itu, masuk ke dalam pembuluh darah dandiikat oleh hemoglobin yang terdapat di dalam sel darahmerah sehingga terbentuk oksihemoglobin (HbO2). Akhirnya,oksigen diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh. Setelahsampai ke dalam sel-sel tubuh, oksigen dilepaskan sehinggaoksihemoglobin kembali menjadi hemoglobin. Oksigen inidigunakan untuk oksidasi. Karbon dioksida yang dihasilkandari respirasi sel diangkut oleh plasma darah melaluipembuluh darah menuju ke paru-paru. Sesampai di alveolus,CO2 menembus dinding pembuluh darah dan dinding alveolus.Dari alveolus, karbondioksida akan disalurkan menuju hidunguntuk dikeluarkan. Jadi proses pertukaran gas sebenarnyaberlangsung di alveolus.3. Perlatihan

1. Bagaimanakah proses oksigen diangkut ke seluruh tubuh?

403

2. Apa sajakah organ-organ pernapasan pada manusia ? Jelaskan fungsi masing-masing organ pernapasan!

3. Apakah perbedaan antara rspirasi dan pernapasan?

404

Gen yang diinginkan

Diisolasi

Plasmid sebagai wahana dipotong menggunakan enzim endonuklease restriksi

Gen asing yang telah diisolasi, disambungkan dengan plasmid

K. KEGIATAN BELAJAR 11 TEKNIK REKAYASA GENETIKA1. Orientasi Tujuan dan cara belajar diintegrasikan dalam teks/narasi 2. Inti

A. PendahuluanPerkembangan ini memungkinkan bagi kita untuk

mengidentifikasi, mengisolasi, mengalihkan, dan mengguna-kan gen-gen spesifik yang mengendalikan sifat-sifatindividu pada suatu organisme. Sebagai contoh di bidangpertanian, terjadi kemampuan yang meningkat untukmemperbaiki dan mengendalikan sifat tanaman, pohon, hewan,ikan, dan mikroorganisme yang membantu perbaikan genetikyang telah dilakukan selama berabad-abad oleh petanimelalui teknik pemuliaan tanaman dan hewan secarakonvensional.

Rekayasa genetika (Ing. genetic engineering) dalam artipaling luas adalah penerapan genetika untuk kepentinganmanusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaan hewanatau tanaman melalui seleksi dalam populasi dapatdimasukkan. Demikian pula penerapan mutasi buatan tanpatarget dapat pula dimasukkan.

B. Tahapan DNA RekombinanDengan ditemukannya teknik rekayasa genetika melalui

teknologi DNA rekombinan pada tahun 1973, mengakibatkanperkembangan bioteknologi semakin pesat. Tidak diragukanlagi bahwa teknologi DNA rekombinan merupakan penyebabutama ketenaran bioteknologi.

Teknologi rekayasa genetika merupakan contohbioteknologi modern dengan tehnik DNA rekombinan. Adapunpengertian DNA itu adalah zat kimia yang menyusun sifatpada mahluk hidup. Teknik DNA rekombinan dibuat denganmengkombinasikan materi genetik dari dua sumber yangberbeda. Berikut penjelasan tahapan DNA Rekombinan: a. Mencari gen yang ada

pada DNA unggul yangdinginkan danmengisolasinya

405

Gen asing yang telah diisolasi, disambungkan dengan plasmid

Plasmid rekombinan kemudian dimasukkan ke dalam sel bakteri.

b. Menyiapkan tempat untuk memasukkan DNA rekombinan, yaitu mahluk hidup yang akandiubah sifatnya misalnya plasmid.

c. Memasukan DNA unggul ke dalam plasmid

d. Mengkloning DNA rekombinan, yaitu dengan pemeliharan sedemikian rupa DNA rekombinan yang sudah dimasukkan pada plasmid

e. Memelihara sel agar menghasilkan produk yang diinginkan.

Bilamana materi genetik dari dua sumber berbedadikombinasikan, hasilnya adalah bertambahnya variasigenetik. Variasi genetik yang ada di alam merupakan bahanbaku perubahan evolusioner yang dikendalikan oleh seleksialam atau seleksi buatan yang dilakukan oleh manusia.Obyek rekayasa genetika mencakup hampir semua golonganorganisme, mulai dari bakteri, fungi, hewan tingkatrendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-tumbuhan.Bidang kedokteran dan farmasi paling banyak berinvestasidi bidang yang relatif baru ini. Sementara itu bidanglain, seperti ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian(termasuk peternakan dan perikanan), serta tekniklingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untukmengembangkan bidang masing-masing.

3. Perlatihan 1. Tuliskan definisi rekayasa genetika2. Bagaimanakah tahapan pembuatan DNA Rekombinan?

L. KEGIATAN BELAJAR 12 BIOTEKNOLOGI

406

Gambar 10:Langkah-Langkah Pembuatan DNA Rekombinan

Sumber: Ibrahim, 2004: 52

1. Orientasi Tujuan dan cara belajar diintegrasikan dalam teks/narasi 2. Inti

A. PendahuluanBioteknologi seringkali juga dikaitkan dengan

penyelamatan lingkungan, sumber energi yang bersih, metode-metode untuk membersihkan kontaminasi lingkungan, begitupula produk dan proses yang berwawasan lingkungan lebihmenonjol dilakukan daripada sebelumnya.

Mendefinisikan bioteknologi sesungguhnya sangat mudah.Uraikan kata bioteknologi menjadi akar kata: bio danteknologi. Maka kita akan memperoleh definisi sebagaiberikut: Bioteknologi: pemanfaatan makhluk hidup untuk memecahkanmasalah atau menghasilkan produk bermanfaat. Menurut kamus bahasaIndonesia definisi bioteknologi, yaitu: teknologi yangmenyangkut jasad hidup.

Bioteknologi dalam istilah baru dapat didefinisikansebagai berikut: pemanfaatan sel atau molekul biologi untukmemecahkan masalah atau membuat produk-produk bermanfaat.Tidak semua orang sepakat dengan definisi tersebut,beberapa pihak mencoba mengembangkan definisi sendiri-sendiri. Shiva (1994 dalam Ibrahim 2004) mendefinisikanbioteknologi sebagai teknologi pemanfaatan organisme atauproduk organisme yang bertujuan menghasilkan bahan ataujasa. Definisi-definisi di atas memiliki cakupan yang luasyang meliputi hampir semua aspek dengan adanya ciri khasketerlibatan katalisator biologi.

Istilah bioteknologi saat ini semakin dikenal danmenimbulkan kesan seolah-seolah telah timbul ilmu baru.Tetapi benarkah bahwa bioteknologi bukan merupakan ilmubaru? Kalau bukan, sejak kapan bioteknologi lahir, mengapadalam beberapa tahun terakhir ini bioteknologi begitupopuler? Faktor apa saja yang menjadi pemicu? Kita akanmencoba mencari jawabannya di dalam uraian berikut Bioteknologi secara sederhana atau bioteknologikonvensionalsudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahunyang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi panganadalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal

407

sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkanvarietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaandan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapanbioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain denganpenemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masihdalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yangtidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelahpenemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini,produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secaramasal. Pada masa kini, bioteknologi berkembang sangat pesatyang dikenal dengan bioteknologi moderen, terutama dinegara negara maju. Kemajuan ini ditandai denganditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasagenetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakansel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi inimemungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapatdisembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian dibidang pengembangan sel induk juga memungkinkan parapenderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkankehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuhseperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakanteknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNArekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat danproduk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jikadibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadaphama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi dimasa kini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkunganhidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyakbumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraianzat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau lautdengan menggunakan bakteri jenis baru.

Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitassuatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasiteknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatuorganisme dengan menambahkan gen dari organisme lain ataumerekayasa gen pada organisme tersebut. Perubahan sifat

408

Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan"lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat- sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produkbioteknologi antara lain jagung dan kapas resisten hamaserangga, papaya resisten virus, enzim pemacu produksi susupada sapi, padi mengandung vitamin A, pisang mengandungvaksin hepatitis.

B. Bioteknologi dalam teknologi FermentasiBanyak mikroorganisme yang telah dimanfaatkan untuk

produk fementasi (Tabel 2.1). Mikroorganisme yang digunakandalam fermentasi pangan tradisional umumnya merupakankultur campuran yang diperoleh dari bahan baku ataupunlingkungan dan sering tidak Teoridentifikasi. Pada industrifermentasi tradisional yang telah maju, mulai digunakankultur mikrobia hasil penelitian untuk menunjang penjaminanmutu produk.Mikrobia yang sering digunakan dalam fermentasi adalah

bakteri, khamir, dan jamur. Bakteri banyak digunakan dalamfermentasi pangan dalam bentuk cair, misalnya asam asetatdan nata de coco. Khamir selain digunakan dalam substratcair, misalnya pada pembuatan bir dan wine, juga padamedium padat untuk pembuatan roti. Jamur umumnya digunakandalam substrat cair, misalnya untuk produksi asam sitratdan tempe atau produksi jamur itu sendiri.

Tabel 2.1 Contoh produk fermentasi dan mikrobia yangmenghasilkannya

C. Mikrobia dalam Teknologi Medis

409

Produk MikrobiaRoti, bir,wineKecapTempeTapai.Asam CukaAsam SitratAsam LaktatNataAsam glutamatPenisilin

Saccharomyces cerevisiaeAspergillus oryzae, Rhizopus spSaccharomycesAcetobacter acetiAspergillus nigerLactobacilus SpAcetobacter xylinumCorynebacterium glutamicumPenicillium chrysogenum

Adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasibioeknologi di bidang medis. Cakupannya meliputi seluruhspektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap preventif,diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalahpemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin,penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, sertaterapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan caramenyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yangnormal. Contoh beberapa produk bioteknologi yang telahdihasilkan dalam bidang medis adalah :

1. BiotransformasiMerupakan teknik pemakaian enzim dalam sel tanaman untuk

mengubah gugus fungsional dari komponen kimia luar yangditambahkan dan menghasilkan produk berupa senyawa baru yangdiharapkan aktifitas biologiknya meningkat. Biotransformasidapat dilakukan dengan sistem kultur jaringan tanamanseperti kultur kalus dan kultur sel amobil.Biotransformasidapat dimanfaatkan untuk memodifikasi struktur senyawa obatagar diperoleh aktivitas terapi yang lebih baik.Biotransformasi asam orto amino benzoat dengan kultursuspensi sel Solanum mammosumyang menghasilkan dua senyawabaru yang diharapkan mempunyai efektifitas lebih tinggisebagai bahan obat dibandingkan senyawa aslinya.Contohlainnya adalah pembuatan obat antitumor yang harganya sangatmahal yaitu vinblastin. Perusahaan Allelix Inc. di Kanadamenggunakan metode biotransformasi dalam produksi vinblastindari catharantine dan vindolin. Hasil yang didapat daripenerapan metode tersebut ternyata sangat baik. Karena itubiotransformasi seringkali dianggap sebagai salah satu daribeberapa metode dalam kultur jaringan tanaman yang palingmenjanjikan dan cukup realistis untuk dikembangkan. Namun,mahalnya harga substrat yang diperlukan dalam prosesbiotransformasi masih menjadi kendala pengembangan metodetersebut.

410

2. Plant Made Pharmaceutical (PMP),merupakan generasi ketiga dari Bioteknologi yaitu

memanfaatkan tanaman seperti jagung, tembakau, padi dankacang sebagai pabrik penghasil protein untuk keperluanpengobatan seperti antibody monoclonal,, enzim dan proteindarah. Protein terapeutik ini dikenal sebagai PMP. Genpengkode protein yang berfungsi medis dimasukkan ke dalamsuatu tanaman, sehingga tanaman tersebut digunakan sebagaimesin produksi. Protein terapeutik yang dihasilkanberfungsi antara lain untuk pengobatan penyakit Alzheimer,kanker, diabetes, jantung .3. Sel Punca

adalah jenis sel khusus dengan kemampuan membentuk ulangdirinya dan dalam saat yang bersamaan membentuk sel yangterspesialisasi. Aplikasi terapeutik sel stem embrionik padaberbagai penyakit degeneratif dalam dunia kedokteran,meskipun kebanyakan sel dalam tubuh seperti jantung maupunhati telah terbentuk khusus untuk memenuhi fungsi tertentu,stem cell selalu berada dalam keadaan tidak terdiferensiasisampai ada sinyal tertentu yang mengarahkannyaberdiferensiasi menjadi sel jenis tertentu. Kemampuannyauntuk berproliferasi bersamaan dengan kemampuannyaberdiferensiasi menjadi jenis sel tertentu inilah yangmembuatnya unik. Sel punca dewasa adalah sel yang berasaldari jaringan dewasa dengan kemampuan memperbaharui diri danberdiferensiasi menjadi sel yang sesuai dengan jaringanasalnya. Walaupun pada umumnya sel punca dewasa hanyamenghasilkan satu atau beberapa jenis sel yang berhubungandengan jaringan asalnya, beberapa penelitian menunjukkanbahwa sel punca dewasa juga dapat dimanipulasi untuk menjadiberbagai macam sel lainnya. Definisi lain dari sel puncadewasa adalah sel yang terletak pada jaringan dewasa danmembelah secara otomatis atau karena respon terhadap sinyalregulasi, untuk memproduksi sel-sel yang berperan dalamhomeostasis mahluk hidup. Salah satu sifat sel punca dewasaadalah mereka dapat diambil dan ditransplantasikan dariindividu yang sama sehingga terapi imunosupresi (penekanansistem imun) dapat dihindari.. Berbeda halnya dengan sel

411

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Imunosupresi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Transplantasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Homeostasis

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sinyal_regulasi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sinyal_regulasi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Diferensiasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan

http://id.wikipedia.org/wiki/Sel

punca dari sumber lain yang masih membutuhkan terapiimunosupresi (penekanan sistem imun) untuk menghindarireaksi penolakan dan intoleransi sistem imun akibat dariketidakcocokkan antara jaringan donor dengan jaringanresipien. Sel punca dewasa dapat diambil dari berbagaisumber seperti otak, sumsum tulang belakang, darah tepi,pembuluh darah, saluran pencernaan, kornea, hati danpankreas.

D. Mikrobia dalam teknologi produksi senyawa baru Adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri

seperti pengembangan dan produksi senyawa baru sertapembuatan sumber energi terbarukan. Dengan memanipulasimikroorganisme seperti bakteri dan khamir/ragi, enzim-enzimjuga organisme-organisme yang lebih baik telah terciptauntuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbahindustri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanahuntuk meningkatkan efisiensi pertambangan, dan pembuatan birdengan khamir.Penerapan bioteknologi yang diperantaraimikrobia dalam produksi protein sel tunggal atau single cellprotein (SCP), merupakan sumber protein alternatif atautambahan untuk mengatasi keterbatasan yang disebabkan olehproduksi tumbuhan atau hewan yang terbatas. Protein seltunggal berguna untuk memasok seluruh asam amino esensialuntuk mengatasi masalah malnutrisi dan digunakan utamanyauntuk pakan ternak yang berfungsi meningkatkan daging danproduksi susu.

E. Bioteknologi dalam Bidang Pertanian dan PeternakanMempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan

peternakan. Di bidang pertanian, bioteknologi telah berperandalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengankandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkanobat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidangpeternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai"bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnyakambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagaipenghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuhmengenali dan melawan senyawa asing (antigen).Tanaman produkbioteknologi yang telah disetujui untuk pangan merupakan

412

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Resipien&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Donor

tanaman yang dimodifikasi untuk memiliki sifat-sifat sepertiketahanan terhadap penyakit, ketahanan terhadap herbisida,perubahan kandungan nutrisi, dan peningkatan dayasimpan.Beberapa contoh tanaman produk bioteknologi yangtelah dipasarkan yaitu: kedelai, jagung , kapas toleranherbisida; jagung, kapas, kentang, apel tahan hama; kentangpapaya, strawberi tahan virus. Selain hal di atas mikrobiaseperti Escheria coli bila gen produksi pati disisipkan padatanaman kentang akan menyebabkan kandungan pati pada kentang30-60% naik dan kelembaban lebih rendah sehingga ketikadigoreng kentang akan lebih sedikit menyerap lemak danmenghasilkan keripik kentang rendah lemak.

F. Bioteknologi dalam bidang pengendalian aquatic Disebut juga bioteknologi akuatik/kelautan yang

mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkunganakuatik. Salah satu contoh yang paling tua adalahakuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangandalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan,(diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh duniadihasilkan oleh akuakultura). Perkembangan bioteknologiakuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiramtahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerangsalmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmontransgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secaraberlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangattinggi dalam waktu singkat.

G. Bioteknologi dalam bidang lingkunganBioteknologi lingkungan penggunaannya banyak melibatkan

mikroorganisma untuk meningkatkan kualitas lingkungan hidupmanusia dan alam sekitarnya. Peningkatan kualitas lingkungantersebut meliputi pencegahan terhadap masuknya berbagaipolutan agar lingkungan tidak terpolusi; membersihkanlingkungan yang terkontaminasi oleh polutan; danmembangkitkan serta memberdayakan sumber daya alam yangmasih memiliki nilai tambah untuk meningkatkan kesejahteraanhidup manusia. Essensi kajian bioteknologi lingkungansesungguhnya untuk meningkatkan kesejahteraan tarafkehidupan manusia melalui pemberdayaan lingkungan secara

413

teknik.Bioteknologi lingkungan kelihatannya seperti kajianyang sangat menjanjikan kepada kita semua terutamamenjanjikan kesejahteraan dalam meningkatkan kehidupanmodern yang mengarah kepada kehidupan modern yang lebih baiklagi. Perlakuan teknologi secara mikrobiologi telahdikembangkan sejak awal abad ke-20-an, seperti mengaktivasiberbagai kotoran (hewan dan juga manusia) untuk produksibiogas. Pada waktu yang sama, teknologi-teknologi barusecara konstan ditujukan untuk memecahkan masalah-masalahyang sedang trend sekarang ini , terutama masalah lingkunganhidup, seperti detoksifikasi zat-zat kimia yang berbahayayang sudah banyak menyatu ke dalam berbagai tumbuhan danhewan peliharaan kita. Beberapa cara yang dilakukan untukmengurangi masalah lingkungan adalah :1. Bioremediasi

Sebagai contoh pada penguraian minyak bumi yangtertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yangbersifat toksik (racun) di sungai atau laut denganmenggunakan bakteri jenis baru. Menggunakan tumbuhan yangdapat mengakumulasi logam berat yang mencemari lingkunganperairan maupun tanah (phytoremediasi).2. Pemanfaatan bakteri Rhodococcus rhodocrous

Enzimisolate bakteri ini dapat mengeluarkan sulfur dariminyak mentah tanpa mencerna hidrokarbon yang dapatterbakar, sehingga diharapkan dapat mengurangi terjadinyahujan asam. Kandungan sulfur yang tinggi ketika bahan bakartersebut digunakan di pabrik, kendaraan, pembangkit listrikdsb akan mengemisi sulfur dioksida pada asapnya dan akanterkumpul di atmosfer, akhirnya terlarut pada tetes-tetesair di udara membentuk asam sulfat yang jatuh ke tanahsebagai hujan asam.3. Perlatihan

1.Apakah bioteknologi itu? 2.Bagaimanakah ciri khas bioteknologi konvensional? 3.Tuliskan 3 contoh produk bioteknologi konvensional! 4.Bagaimanakah ciri khas bioteknologi mogeren? 5.Tuliskan beberapa produk bioteknologi modern!

414

6.Deskripsikan implikasi bioteknologi pada berbagai bidangkehidupan manusia!

415

Gambar 7. Otak penderitastrokeSumber:

M. KEGIATAN BELAJAR 13 PEREDARAN DARAH1. Orientasi Tujuan yang harus anda capai pada kegiatan belajar iniadalah mendeskripsikan organ-organ yang terlibat dalamsystem peredaran darah manusia, menjelaskan fungsi masing-masing organ, menjelaskan jalur beredarnya darah pada tubuhmanusia, mendeskripsikan proses pengakutan gas-gaspernapasan oleh darah dan menjelaskan beberapa gangguan danpenyakit pada system peredaran darah. Berdiskusilah andadengan teman sejawat dan instruktur anda supaya pemahamananda tentang uraian materi pada kegiatan belajar inisemakin mantap. Percobaan kecil tentang pengukuran tekanandarah menggunakan stetoskop sangat baik dilakukan supayaproses belajar yang anda alami lebih menggairahkan.2. Inti

A. PendahuluanZat cair bersifat mengalir dari tekanan yang tinggi

menuju ke tekanan yang lebih rendah, pernahkah kalianmelihat aliran air dari hulu ke hilir? Tapi bagi darah,mengapa darah bisa sampai ke otak? Padahal darah jugasebagai zat cair seperti air. Apa yang terjadi jika darahtidak bisa menuju otak?

B. Mengapa orang Bisa terkena penyakit stroke?Gambar ini adalah gambar otak penderita stroke karena

penyumbatan pada pembuluh darah. Pembuluh darah manusiaseperti selang/pipa yang berisi air yang mengalir. Jika didalam selang/pipa terdapat sumbatan seperti kotoran, lumut,pasir, dan lain-lain, maka itu akan menyebabkan aliran airakan macet. Untuk memudahkan air itu mengalir secara normaldengan cara membersihkan selang tersebut.

416

Analogi ini seperti pembuluh darah yang seperti pipa.Darah pada manusia mengalir di pembuluh darah. Terjadinyapenyakit stroke ini karena aliran darah menuju otak tidaklancar akibat penyumbatan di pembuluh darah. Bisa berupakolesterol ataupun zat karsinogenik (penyebab kanker) yanglain. Penyumbatan ini menyebabkan luas pembuluh darahmeyempit sehingga kecepatan aliran darah meningkat akhirnyatekanan darah akan meningkat juga.

C. Tekanan Yang Terjadi Pada DarahKamu tentu sering mendengar istilah tekanan darah, bukan?

Bahkan mungkin kamu pernah diperiksa tekanan darahnya olehdokter. Sebenarnya apa tekanan darah itu? Tekanan darahadalah tekanan yang terjadi saat darah dipompa oleh jantungguna dialirkan ke tempat tertentu.

Tinggi rendahnya tekanan (P) dipengaruhi oleh 2 faktor,yaitu: luas penampang pembuluh darah (A) dan gaya tekan(F). Pada gambar 3, terdapat gambar pembuluh darah yangnormal dan tidak. Pembuluh darah yang menyempit tersebutakan menyebabkan tekanan darah meninggi.Tekanan pada darah dapat dicari dengan persamaan di bawahini:

Keterangan:P = TekananF = GayaA = Luas Penampang

Adapun proses terjadinya tekanan darah pada jantungadalah sebagai berikut.1. Jantung berkerut darah dipompa masuk ke dalam

pembuluh nadi tekanan darah menjadi maksimum. Tekanan darah maksimumdisebut dengan sistol.

417

P=FA

Gambar 8. Alatpengukur tekanan

darah

2. Jantung mengendur/relaksasi darah tidak dipompatekanan darah minimum. Tekanan darah minimum disebutsebagai tekanan diastol. Tekanan darah normal bagi individu

berusia antara 20-35 tahun adalahsebagai berikut.

a. Sistol : 120 mmHgb. Diastol : 80 mm Hg

Sedangkan tekanan darah tidak normalantara lain:

a. Tekanan darah tinggi (Hipertensi): sistol atau diastol ataukeduanya di atas batas normal, misalnya 170/100 mmHg(sistol 170 mmHg; diastol 100 mmHg). Hipertensi disebabkanadanya penyempitan pada luas pembuluh darah sepertikolesterol atau zat karsinogenik yang lain sehinggakecepatan aliran darah meningkat dan tekanan akan meningkatpula. Di samping itu jantung penderita akan bekerja lebihkeras bahkan dapat memecahkan pembuluh darah karena sifatzat cair salah satunya bisa menekan ke segala arah.Penyebab lain adalah faktor keturunan, stress, usia,kebiasaan merokok, dan minuman beralkohol.

b. Tekanan darah rendah (Hipotensi): sistol atau diastol ataukeduanya di bawah batas normal, misalnya 100/60 mmHg(sistol 100 mmHg; diastol 60 mmHg). Pengembalian darah kejantung berkurang akibat kerja jantung menurun. Penyebabnyaantara lain perubahan posisi dari jongkok, darah tertimbundi pembuluh balik pada kaki sehingga pengembalian darah kejantung lambat. Selain itu, dapat disebabkan olehberkurangnya volume darah akibat pendarahan atau muntaber.Gejala yang biasa timbul adalah pusing, lesu, penglihatanberkunang-kunang, dan sering pingsan.

418

Darah merupakan fluida zat cair yang mengalir melaluipembuluh darah. Pembuluh darah manusia seperti selang/pipayang berisi air yang mengalir. Jika terdapat zat cair dalamsuatu tabung maka dinding tabung akan mendapat tekanan darizat cair. Sifat-sifat tekanan zat cair pada dinding tabungantara lain sebagai berikut:1. Zat cair menekan ke segala arah2. Semakin dalam letak suatu dari permukaan zat cair,

tekanannya semakin besar.3. Tekanan zat cair bergantung pada massa jenis zat cair.

Pada darah keenceran atau kekentalan juga mempengaruhitekanan darah, karena darah kental akan menyebabkantekanan darah membesar.Mengingat darah merupakan zat cair yang memiliki tingkat

kekentalan/ viskositas yang bisa mengalir sebagai fluidazat cair. Darah begitu penting bagi manusia. Darahmempunyai sifat-sifat yang perlu kita ketahui bersama.

D. Alat Peredaran DarahDarah dapat mengalir di dalam tubuh karena ada mesin

pemompanya, yaitu jantung. Di dalam tubuh, darah berada didalam pembuluh-pembuluh darah, baik itu pembuluh yang besarmaupun pembuluh yang kecil.1. Jantung

Zat cair yang mengalir daritekanan tinggi menuju ketekanan yang lebih rendahadalah salah satu sifat zatcair. Tetapi darah berbeda,darah juga bisa mengalir keotak yang tempatnya lebihtinggi dari jantung, mengapaini bisa terjadi? Sistem alirandarah dalam tubuh inidipengaruhi oleh sebuah pompayang luar biasa. Pompa yangbekerja tanpa perintah kesadaran diri manusia. Pompa iniberdenyut sekitar seratus ribu kali setiap hari selama 20,

419

Gambar 9.Jantung

40, 60, 100 tahun atau berapapun lama umur sesorang. Pompayang menakjubkan ini adalah jantung.

Jantung tiap 2 menit memompa dan menyirkulasikan(mengedarkan) darah sebanyak 5,6 liter, melintasi pembuluhdarah di sekujur tubuh mulai aorta (arteri besar), menujuarteri, cabang arteri, kapiler, dan sampai cabang kapileryang terhalus. Panjang total sistem perpipaan tersebutadalah 96.000 km (123teknik.com). Pembuluh-pembuluh darahtersebut mempunyai elastisitas yang memungkinkan menerimasemburan aliran darah dari jantung serta ikut berdenyutuntuk membantu mendorong darah mengalir ke bagian tubuhyang paling jauh.Jantung berperan sebagai pemompa dalam sistem peredaran

darah. Berat jantung sekitar 335 gram, terletak di antaraparu-paru kanan dan kiri. Jantung manusia dibagi menjadi empatruangan, yaitu serambi kanan dan serambi kiri serta bilik kiridan bilik kanan. Bagian bilik (ventrikel) jantung berdindinglebih tebal dibandingkan serambi (atrium) jantung. Hal iniberhubungan dengan fungsinya untuk memompa darah ke seluruhtubuh sehingga harus lebih kuat. Adapun dinding bilik kananlebih tipis karena fungsinya hanya memompakan darah ke paru-paru.

Alat pengukur tekanan darah disebut sphygmomanometer.Tekanan darah seseorang biasanya dinyatakan dengan dua angka,misalnya 120/80 mmHg. Apakah arti angka tersebut? Angka yangpertama (120) menujukkan tekanan jantung pada saat jantungsedang berkontraksi untuk memompa darah atau disebut tekanansistol. Tekanan jantung yang cukup kuat, bisa diukur padapembuluh nadi yang ada di lengan. Angka yang di bawah (80)menunjukkan tekanan jantung pada saat jantung sedangberelaksasi (beristirahat) atau disebut tekanan diastole.Tekanan darah seseorang bisa berubah, baik naik maupun turun,karena dipengaruhi oleh usia, makanan, berat badan, danpenyakit.2. Pembuluh Darah

420

Gambar 10. Pembuluhdarah

Berdasarkan alirandarahnya, pembuluh darahdibedakan menjadi dua macam,yaitu pembuluh darah nadi atauarteri yang berfungsimengalirkan darah dari jantungdan pembuluh balik atau venayang berfungsi mengalirkandarah menuju jantung. Pembuluhvena mempunyai dinding yanglebih tipis dari pembuluh naditetapi elastis, sedangkan dinding pembuluh nadi lebih tebalnamun kurang elastis. Baik pembuluh nadi maupun pembuluhbalik masing-masing memiliki cabang terkecil yang disebutpembuluh kapiler.

3. Peredaran DarahSistem peredaran darah pada manusia dapat dibagi menjadi

dua bagian, yaitu peredaran darah paru-paru (peredaran darahkecil) dan peredaran darah sistemik (peredaran darah besar).Karena dua sistem peredaran darah ini, sistem peredaran darahpada manusia disebut sistem peredaran darah ganda.

a) Jantung paru-paru Jantung (serambikiri)

b) Jantung Seluruh tubuh Jantung (serambikanan)

421

Reaksi pada saat darah beredarPada saat darah beredar terjadi proses pengangkutan

Oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2). Oksigen beredar kesel-sel tubuh dibawa oleh hemoglobin dengan ikatan yangsederhana bukan sebagai ikatan oksida, sesuai persamaanberikut: Hb + O2 HbO2 Hb : Hemoglobin tereduksi

HbO2 : OksihemoglobinHemoglobin yang tidak mengandung oksigen mempunyai

warna yang lebih gelap dibandingkan dengan oksihemoglobin,sehingga warna darah arteri lebih cerah daripada warnavena. Oksihemoglobin adalah hemoglobin yang banyakmengandung oksigen.3. Perlatihan

1. Apa sajakah organ-organ system peredaran darah? Jelaskan fungsi masing-masing organ!

2. Deskripsikan jalur beredarnya darah di tubuh manusia!3. Seorang pasien mengalami pendarahan selama 30 menit. Pendarahan tersebut mengakibatkan tekanan darahnya turun dari 90 mmHg menjadi 75 mmHg. Detak jantungnya meningkat dari 70 detak per menit menjadi 150 detak per menit. Kulitnya juga menjadi dingin. Setelah 30 menit mengalami pendarahan, apa yang sedang terjadi pada pasien itu?

N. KEGIATAN BELAJAR 14 FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI1. Orientasi Tujuan yang harus anda capai dalam pembelajaran ini adalahmendeskripsikan proses fotosintesis khususnya tahapan-tahapan dalam reaksi fotosintesis, menjelaskan prosesrespirasi, menuliskan perbandingan antara prosesfotosintesis dan respirasi dan kaitan diantara keduanya.Percobaan kecil tentang fotosintesis dapat anda lakukanuntuk mengetahui zat-zat yang dikeluarkan pada prosesfotosintesis. Anda dapat memanfaatkan cermin, dan segelasair kapur bening untuk mengetahui zat-zat yang dikeluarkansaat respirasi. Selain melakukan percobaan tujuan yangtelah ditetapkan dalam kegiatan belajar ini dapat andacapai dengan cara mempelajari uraian materi dengan cermat,

422

mencermati gambar-gambarnya dan berdiskusi dengan temansejawat maupun instruktur anda. 2. Inti

A. PendahuluanFotosintesis merupakan proses kimia-fisika dengan

menggunakan energi cahaya matahari yang berlangsung didalam kloroplas. Hasil fotosintesis berupa karbohidrat danoksigen. Karbohidrat inilah yang menjadi nutrisi bagitumbuhan.

B. Fotosintesis Fotosintesis merupakan sumber energi untuk berbagai

kegiatan organisme. Hasil penting lainnya yang diperoleh darifotosintesis adalah oksigen, yang diperlukan bagi organismehidup. Reaksi yang terjadi pada proses fotosintesis secarakeseluruhan adalah :

klorofil 6CO2 + 6 H2OC6H1206 + 6O2

cahayaDari reaksi di atas, dapat diketahui syarat-syarat agar

berlangsung proses fotosintesis, yaitu sebagai berikut.a) Karbon dioksida (CO2), diambil oleh tumbuhan dari udarabebas melalui stomata (mulut daun).

b) Air, diambil dari dalam tanah oleh akar dan diangkut kedaun melalui pembuluh kayu (xilem).

c) Cahaya matahari.d) Klorofil (zat hijau daun), sebagai penerima energi daricahaya matahari untuk melangsungkan proses fotosintesis.

Menurut planck dan Einstein cahaya terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut foton, Foton mempunyai sifatmateri dan gelombang. Foton memiliki energi yang dinyatakandengan kuantum. e = h . f h = 6,62 . 10(tetapan planck) f =frekuensi (banyaknya getaran/detik)Banyaknya energi yang digunakan untuk mengubah satu

molekul CO2 menjadi gula diperkirakan 10 kuantum. Energi

423

sinar matahari yang diguanakan tumbuhan untuk fotosintesisadalah 0,1 - 2 % dari energi sinar matahari yang tersedia.Spektrum sinar terdiri dari dua yaitu sinar tampak dansinar tak atampak. Yang termasuk sinar tampak adalah merah,jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Semakin kekanan gelombang makin pendek dan energinya makin besar.Sinar tak tampak terdiri dari infra merah dan ultra ungu.Sinar yang digunakan dalam fotosintesis adalah sinartampak. Berdasarkan j sinar kegiatan fotosintesistergantung pada kualitas dan kuantitas cahaya. Kualitascahaya dipengaruhi oleh spektrum warna. Hasil tertinggiterjadi pada warana merah dan nila. Sedangkan kuantitascahaya dipengaruhi oleh intensitas dan lamanya penyinaran.:Intensistas cahaya, diukur dengan laight meter, sedangkanlamanya penyinaran berpengaruh terhadap temperatur.

C. Reaksi Utama Fotosintesis1. Reaksi terang

Dalam Fotosistem II, energy pada elektron yangtereksitasi di berbagai pigmen sampai pusat reaksidipindahkan ke rantai transport elektron.Selain ituelektron yang lain diperoleh melalui proses fotolisis, yangmana air dioksidasi menjadi molekul oksigen.Persamaanreaksinya adalah:

2H2O O2 + 4H+ + 4 e.Proton yang diperoleh akan dilepaskan ke lumen tilakoid,

sementara electron yang berenergi tinggi dipindahkan ke P680 di pusat reaksi. Elektron kemudian bergerak pada rantaitransport electron yang berlokasi di membrane tilkoid.Dimulai dari plastoquinon yang menerima dua electron dandua proton untuk membentuk PQH2. Elektron kemudiandipindahkan ke sitokrom b/f kompleks.Disini terdapat pompaproton dan pompa H+ menuju lumen tilakoid. Elektronkemudian dipindahkan ke plastocyanin, protein berisi Cuyang menangkap electron melalui siklus diantara Cu2+dan Cu+

dan kemudian memberikannya ke PS-1.Disini diperoleh lagienergy dari cahaya dan electron ditransport oleh aseptorelectron yang lain yaitu feredoksin, suatu protein.Elektron kemudian digunakan oleh enzim NADP reduktase untuk

424

mereduksi NADP (nicotinamide adenine dinucleotidephosphate) menjadi NADPH. Jadi pada akhirnya di reaksiterang : dua foton diserap melalui PS II hasilnya: oksidasimolekul air untuk memberikan O2 dan dilepaskannya H+ menujulumen dalam tilakoid; pembentukan NADPH melalui reduksiNADP dan transport H+ memasuki lumen pada tilakoid melaluisitokrom b/f kompleks.Proses tersebut dinamakan aliran electronnon siklik, dihasilkannya NADPH dan gradient proton dimembrane tilakoid.NADPH digunakan untuk Siklus Calvin,sementara gradin proton digunakan oleh ATP (Adenosinetriphosphate) synthase,enzim yang membuat ATP.

Fotosistem I dapat bekerja sendiri tanpa PS II, halini dapat terjadi ketika aliran electron kembali lagi keP700 melalui plastosianin.Prosesnya disebut aliran electron siklik.Elektron tidak mereduksi NADP, hanya diperoleh gradientproton.

ATP diproduksi oleh ATP Sintase, suatu proteinkompleks yang terdapat di membrane tilakoid.Aliran protonterjadi akibat gradient elektrokimia dari lumen tilakoid kestroma.Ion H+ dilumen tilakoid berasal dari oksidasi H2Odan PQH2.Oksidasi ini menyebabkan konsentrasi H+

dilumenmenjadi lebih tinggi dibandingkan dengan stroma,jadiada perbedaan konsentrasi H+ yang tajam menujustroma,tetapi tilakoid tidak permeable terhadap H+ kecualibila diangkut oleh ATP Sintase.Pergerakan H+ melalui ATPsintase menyebakan perubahan struktur pada beberapapolipeptida sehingga mereka dapat mengikat ADP dan Pi cukupkuat yang memungkinkannya bereaksi membentuk ATP..Sisntesis ATP melalui aliran elektron siklis disebutfotofosforilasi siklik, sedangkan sintesis ATP melaluialiran electron non siklik (PS I dan PS II) desebutfotofosforilasi non siklik.

425

2. Reaksi Fiksasi CarbonTahap berikutnya dari fotosintesis adalah reaksi yang tidakbergantung cahaya dan disebut reaksi fiksasi karbon.Energidalam bentuk ATP dan NADPH yang dihasilkan pada reaksicahaya digunakan untuk mereduksi CO2 menjadikarbohidrat.Reaksi fiksasi CO2 berlangsung di dalam stromakloroplas melalui siklus Calvin.Siklus Calvin terdiri daritiga tahap,yaitu karboksilasi,penambatan CO2 ; reduksi,penggunaan ATP dan NADPH; regenerasi, dimana aseptor CO2

dibentuk kembali.Tahap 1. Karboksilasi, dalam tahap ini sebuah atom carbon dari CO2

ditambahkan ke satu molekul 5-C ribulosa bisphosphatoleh enzim ribulose bisphosphat carboxylase/oxygenase(Rubisco) untuk memperoleh dua molekul 3-C 3-phosphoglycerat. Rubisco adalah aseptor CO2.

Tahap 2.Reduksi, proses ini melibatkan 2 enzim, 3-phosphoglyceratkinase dan NADP glyceraldehydes-3-phosphatedehydrogenase.Reaksi enzimatik pertama, satu molekul ATPdigunakan dan yang kedua,satu molekul NADPH digunakanuntuk masing-masing molekul 3phosphoglycerat.Glyceraldehyde-3 phosphat adalah 3carbon gula. Beberapa digunakan untuk tahap siklusselanjutnya dan beberapa diteruskan sebagai produk darisiklus (karbohidrat)

Tahap 3.Regenerasi,adalah tahapan dari Glyceraldehyde-3 phosphatmenjadi ribulosa 1,5-bisphosphat yang kemudian siapdigunakan kembali untuk karboksilasi.

426

ATP Synthas

Gambar 11.Sintesis ATP

3. ATP sintaseKompleks ATP sintase adalah gugus polipeptida yang mengubahADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP dan H2O.Disebutjuga dengan factor penggandeng karena menggandengkanpembentukan ATP dengan pengangkutan electron dan H+

melintasi membrane tilakoid. Kompleks ATP sintase terdapatbersama dengan fotosistem I di tilakoid stroma dan didaerah tengah tilakoid grana.Kompleks ini mengandung duabagian utama sebuah tangkai yang dinamakan CFo yang meruakdari lumen menembus membrane tilakoid sampai stroma danbagian yang berbentuk seperti bola yang disebut CF1 yangterletak di stroma.Sembilan polipeptida terdapat di ATPsintase beberapa diantaranya disandi oleh DNA kloroplas dansebagian lagi oleh DNA nucleus.

D. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis1. Faktor Luar : Cahaya : Intensitas, kualitas, lamapenyinaran; Temperatur : Temperatur optimum disekitar 35oC;Air : Pengaruhnya terhadap membuka menutupnyastomata;Oksigen : dalam jumlah yang besar akan menghambatfotosintesis (reaksi fotorespirasi);Karbondioksida : Sebagaisubstrat fotosintesis, dalam jumlah besar akan menyebabkankecepatan fotosintesis berkurang ;Unsur hara : Diperlukanuntuk sintesis klorofil dan koenzim berbagai enzimfotosintesis.2. Faktor dalamKandungan klorofil, morfologi dan anatomi daun sertaakumulasi hasil fotosintesis

E. RespirasiRespirasi merupakan salah satu proses metabolisme yang

terjadi pada sel tumbuhan. Metabolisme adalah istilah umumuntuk semua reaksi kimia yang berlangsung dalam sel hidup.Proses metabolisme terdiri dari dua jenis yaitu katabolisme(proses pemecahan/disimilasi) seperti proses respirasi dananabolisme (penyusunan/asimilasi) misalnya prosesfotosintesis. Proses respirasi ialah proses pemecahan/pembongkaran

suatu senyawa kimia dengan menghasilkan energi. Reaksi

427

kimia yang terjadi pada proses metabolisme sel sejumlahbesar terdiri dari reaksi reduksi dan oksidasi. Sebelummembahas tentang proses respirasi kita perlu memahamitentang reaksi oksidasi dan reduksi. Terdapat beberapa pengertian tentang reaksi oksidasi.

Yang pertama, reaksi oksidasi adalah seatu reaksi yangmenggabungkan suatu zat dengan oksigen. Sebagai contohreaksi pembentukan asam lemak dari suatu senyawa aldehidyang digabungkan dengan oksigen. Kedua, reaksi oksidasimerupakan suatu reaksi pengambilan hidrogen dari suatu zat(dehidrogenase). Sebagai contoh pengambilan hidrogen darikatekol menjadi ortoquinon. Ketiga, reaksi oksidasi adalahreaksi hilangnya elektron dari suatu unsur atau senyawa.Dalam hal ini bahan pengoksidasi merupakan akseptorelektron, sebagai contoh pelepasan elektron dari ion feromenjadi ion feri. Fe Fe + e

Reaksi ini sesuai dengan dehidrogenase. AH A + 2 H + 2 e

Contoh bahwa reaksi oksidasi merupakan pemindahan elektrondapat dilihat pada pembentukan air dari atom oksigen danhidrogen.2 H 2 H + 2 e2 e + O O 2 H + O H2O

Reaksi reduksi merupakan kebalikan dari reaksi oksidasi.Maka reaksi reduksi dapat dinyatakan sebagai reaksipenambahan elektron oleh sebuah unsur atau senyawa. Dalamhal ini bahan reduktan sebagai donor elektron. Karenareaksi reduksi merupakan proses kebalikan dari reaksioksidasi maka setiap oksidasi pasti diikuti oleh reduksiyang simultan. Pada proses pembentukan air dari oksigendan hidrogen, oksigen direduksi dengan cara memperolehelektron dari hidrogen dan hidrogen di oksidasi dengan caramelepaskan elektron. Dalam proses respirasi juga melibatkan senyawa-senyawa

yang berenergi tinggi, baik dalam proses perombakannya

428

maupun energi yang dihasilkannya. Senyawa- senyawa yangberenergi tinggi diantaranya ATP (Adenosin Tri Phospat),ADP (Adenosin Di Phospat), AMP (Adenosin mono Phospat).Bentuk ATP merupakan senyawa Phospat yang sangat berperanansebagai perantara reaksi berpasangan dalam prosesmetabolisme. Selain itu ATP juga berfungsi sebagaipengikat antara sumber energi yang tersedia bagi sel hidupdan proses kimia serta proses lain yang berkaitan denganpemeliharaan, pertumbuhan dan reproduksi sel. Sistem ADP-ATP dapat diibaratkan sebagai rekening bank

yang beredar. Dalam memindahkan energinya ke molekul lainATP kehilangan phospat terujungnya dalam bentuk phospatanorganik (Pi) dan berubah menjadi ADP. Sintesis kembaliADP menjadi ATP melalui proses phosporilasi ADP dapatdicapai dengan menggunakan energi dari makanan atau cahayamatahari melalui tiga cara yaitu phosporilasi tingkatsubstrat, phosporilasi oksidatif dan phosporilasifotosintetik.Phosporilasi tingkat substrat dilakukan dengan cara

melaksanakan hidrolisis senyawa kaya energi seperti phospoenol piruvat (suksinil Co A) yang dirangkaikan denganproses phosporilasi ADP. Tipe ini tidak memerlukanoksigen. Bagi jasad renik yang melaksanakan respirasi anaerob cara ini merupakan satu-satunya cara pengawetanenergi yang tersedia. Pada tumbuhan dan hewan dalam prosesini melibatkan pemecahan karbohidrat. Phosporilasi oksidatif yaitu pembentukan ATP dari ADP

yang dihubungkan dengan reaksi oksidasi. Proses initerjadi pada mitokondria sel tumbuhan dan hewan.Phosporilasi oksidatif merupakan cara utama pengawetanenergi bagi sel-sel non fotosintetik yang hidup dalamlingkungan aerob.Phosporilasi fotosintetik dilakukan dengan cara merubah

energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk ATP.Proses ini terjadi pada tumbuhan hijau yang melakukanproses fotosintetis. Respirasi Sel Tumbuhan merupakan oksidasi molekul organik

dengan menghasilkan energi. Respirasi sel tumbuhan yang

429

akan dibahas adalah proses pemecahan glukosa denganmenghasilkan energi. Reaksi respirasi glukosa secarakeseluruhan adalah : C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O +

686 kkalSejumlah energi yang sama akan diperoleh dengan caramembakar glukosa sampai menjadi CO2 dan H2O yangmenghasilkan energi berupa panas. Perbedaan antarapembakaran gram molekul glukosa dengan respirasi sel secaraaerob untuk molekul glukosa ialah pada proses respirasi seltidak memerlukan suhu tinggi melainkan berlangsung padasuhu biasa dan energi yang dibebaskan terjadi secarasedikit demi sedikit, sebagian hilang dalam bentuk panasdan sebagian disimpan dalam bentuk ATP. Fungsi utamarespirasi sel adalah menghasilkan ATP yang sangat berfungsidalam proses-proses metabolisme lainnya dalam sel. 3. Perlatihan

1. Tuliskan tahapan reaksi terang fotosintesis!2. Tuliskan tahapan reaksi gelap fotosintesis!3. Tuliskan tahapan respirasi yang ditandai dengan elektron terakhir ditangkap oleh oksigen!

4. Buatlah table perbedaan antara respirasi dan fotosintesis!

430

O. KEGIATAN BELAJAR 15 STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN1. Orientasi Setelah anda mempelajari uraian materi padakegiatan belajarini anda harus dapat mendeskripsikan struktur dan fungsiakar, menjelaskan system perakaran pada tumbuhan,menjelaskan macam-macam/jenis-jenis akar pada tumbuhanbeserta fungsinya, mendeskripsikan struktur dan fungsibatang, mendeskripsikan struktur dan fungsi daun sertamendeskripsikan struktur dan fungsi bunga. Gambar-gambaryang disajikan dapat membantu anda mencapai tujuan yangditetapkan apabila anda pelajari secara cermat. Andadipersilahkan membaca uraian materinya dan berdiskusidengan teman sejawat supaya semua tujuan dapat anda pakai.2. Inti

A. PendahuluanAkar merupan bagian tumbuhan yang

arah tumbuhnya ke dalam tanah. Olehkarena itu, umumnya akar berada didalam tanah. Akar biasanya berwarnakeputih-putihan atau kekuning-kuningan. Bentuk akar sebagian besarmeruncing pada ujungnya.

B. Struktur Akar dan FungsinyaBentuk runcing memudahkan akarmenembus tanah. Secara umum, akarmemiliki beberapa bagian utama.Bagian-bagian tersebut adalah intiakar, rambut akar, dan tudung akar. Perhatikan gambar berikut!

1. Inti Akar. Inti akar terdiri atas pembuluh kayu dan pembuluh tapis.

Pembuluh kayu berfungsi mengangkut air dari akar ke daun.Pembuluh tapis berfungsi mengangkut hasil fotosintesis daridaun ke seluruh bagian tumbuhan.2. Rambut Akar. Rambut akar atau bulubulu akar berbentuk serabut halus.

Rambut akar terletak di dinding luar akar. Fungsi rambut akaradalah mencari jalan di antara butiran tanah. Hal inilah yang

431

Gambar 12. Bagian-bagian akar

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Bb_akar.JP

menyebabkan akar dapat menembus masuk ke dalam tanah. Selainitu, rambut akar juga berfungsi menyerap air dari dalamtanah.3. Tudung Akar. Tudung akar terletak di ujung akar.

Bagian ini melindungi akar saat menembustanah. Akar dikelompokkan menjadi dua,yaitu akar serabut dan akar tunggang.Bagaimanakah ciri-ciri akar serabut danakar tunggang? Untuk lebih jelasnya,pelajarilah materi berikut ini dengansaksama! a. Akar Serabut

Akar serabut berbentuk sepertiserabut. Ukuran akar serabutrelatif kecil, tumbuh di pangkalbatang, dan besarnya hampir sama.

Akar semacam ini dimiliki oleh tumbuhan berkeping satu(monokotil). Misalnya kelapa, rumput, padi, jagung, dantumbuhan hasil mencangkok.

b. Akar TunggangAkar tunggang adalah akar yang terdiri

atas satu akar besaryang merupakankelanjutan batang,sedangkan akar-akaryang lain merupakancabang dari akarutama. Perbedaanantara akar utama danakar cabang sangatnyata. Jenis akar inidimiliki oleh tumbuhan

berkeping dua (dikotil). Misalnya,kedelai, mangga, jeruk, dan melinjo. Adabeberapa akar khusus yang hanya terdapatpada tumbuhan tertentu, antara lain, akar

432

Gambar 13. Akarserabut

Gambar 14.

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Serabut.JP

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Tunggnag.JP

isap, contohnya akar benalu; akartunjang, contohnya akar pandan; akarlekat, contohnya akar sirih; akargantung, contohnya akar pohon beringin;akar napas, contohnya akar pohon kayuapi.

4. Fungsi AkarBagi tumbuhan akar memiliki beberapa kegunaan, antara lain,untuk menyerap air dan zat hara, untuk menunjang berdirinyatumbuhan, serta untuk menyimpan cadangan makanan.a. Menyerap air dan zat hara (mineral). b. Menunjang berdirinya tumbuhan. c. Sebagai alat pernapasan. d. Sebagai penyimpan makanan cadangan.

C. Struktur Batang dan Fungsinya1. Struktur Batang

Batang dapat diumpamakan sebagaisumbu tubuh tumbuhan. Bagian iniumumnya tumbuh di atas tanah. Arahtumbuh batang tumbuhan menuju sinarmatahari. Umumnya batang bercabang,tetapi pada tumbuhan tertentubatangnya tidak memiliki cabangseperti pada tumbuhan pisang,kelapa, dan pepaya. Struktur batangterdiri atas epidermis, korteks,endodermis, dan silinder pusat(stele). Silinder pusat pada batangini terdiri atas beberapa jaringanyaitu empulur, perikardium, danberkas pengangkut yaitu xilem danfloem. Untuk lebih jelasnya akankamu pelajari saat duduk di bangkuSMP kelas VIII. Batang tumbuhandapat dikelompokkan menjadi tigajenis, yaitu batang berkayu, batangrumput, dan batang basah.Perhatikan gambar di bawah ini!

433

Gambar 15.Struktur batang

Batang berkayu memiliki kambium. Kambium mengalami duaarah pertumbuhan, yaitu ke arah dalam dan ke arah luar. Kearah dalam, kambium membentuk kayu, sedangkan ke arah luarmembentuk kulit. Karena pertumbuhan kambium inilah batangtumbuhan bertambah besar. Contoh tumbuhan yang memilikibatang jenis ini, antara lain, jati, mangga, dan mranti.Tumbuhan batang rumput memiliki ruas-ruas dan umumnyaberongga. Batang jenis ini mudah patah dan tumbuhannya tidaksebesar batang berkayu. Misalnya, tanaman padi, jagung, danrumput. Tumbuhan batang basah memiliki batang yang lunak danberair. Misalnya, tumbuhan bayam dan patah tulang.

2. FungsiBatangUmumnya, warna batang muda adalah hijau muda, sedangkan

warna batang yang telah tua adalah kecokelat-cokelatan. Bagitumbuhan, batang memiliki beberapa kegunaan, antara lainsebagai penopang, pengangkut air dan zat-zat makanan,penyimpan makanan cadangan, serta sebagai alatperkembangbiakan.

a. Penopang. b. Pengangkut. c. Penyimpan.d. Alat perkembangbiakan.

D. Struktur Daun dan Fungsinya

434

Gambar 16. Beberapa jenis batang tumbuhanyang masih muda dijumpai dalam kehidupan

sehari-hari, antara lain, (a) batang

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:A_b_c.JP

Tumbuhan memiliki daun. Daun merupakan bagian tumbuhanyang tumbuh dari batang. Daun umumnya berbentuk tipis danberwarna hijau. Warna hijau tersebut disebabkan warnaklorofil yang ada pada daun. Namun, daun ada juga yangberwarna kuning, merah, atau ungu.

1. Struktur Daun

Bagian-bagian daun lengkapterdiri atas tulang daun,helai daun, tangkai daun, danpelepah daun. Contoh daunyang memiliki bagian-bagianlengkap, antara lain daunpisang dan daun bambu. Dialam, kebanyakan tumbuhanmemiliki daun yang tidak lengkap. Misalnya, ada daun yanghanya terdiri atas tangkai dan helai daun saja, contohnyadaun mangga; ada pula daun yang hanya terdiri atas pelepahdan helai daun saja, contohnya daun padi dan jagung. Selainitu, daun juga memiliki urat. Urat daun adalah susunanpembuluh pengangkut pada daun. Tumbuhan monokotil memilikiurat daun yang memanjang dari pangkal ke ujung daun secarasejajar. Tumbuhan dikotil memiliki urat daun yang membentukjaringan. Urat daun tersebut bercabang-cabang hingga menjadipercabangan kecil dan membentuk susunan seperti jaring ataujala. 2. Fungsi Daun

Bagi tumbuhan, daun memiliki beberapa kegunaan. Misalnya,sebagai tempat pembuatan makanan, pernapasan, dan penguapan.

a. Pembuatan makanan. b. Pernapasan. c. Penguapan. E. Struktur Bunga dan Fungsinya

435

Gambar 17.Struktur daun

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Struktur_daun.JP

Kamu telah mempelajari tiga bagian pokok tumbuhan, yaituakar, batang, dan daun. Sekarang, kita akan mempelajaribagian tumbuhan yang banyak di sukai dan memiliki beribumakna bagi manusia. Bagian apakah itu? Ya, bagian tersebutadalah bunga. Bunga apakah yang paling kamu sukai?

a. Struktur BungaPerhatikan gambar di samping! Bunga

lengkap memiliki bagian-bagian sebagai berikut.1. Kelopak, umumnya berwarna hijau dan berfungsi menutup bunga di saat masih kuncup.2. Mahkota, merupakan bagian bunga yangindah dan berwarnawarni.3. Benang sari dengan serbuk sari sebagai alat kelamin jantan.

4. Putik sebagai alat kelamin betina.5. Dasar dan tangkai bunga sebagai tempat kedudukan bunga.

Bunga yang memiliki tangkai, kelopak, mahkota, benangsari, dasar bunga, dan putik disebut bunga sempurna. Jikamemiliki semua bagian kecuali putik, maka disebut bungajantan. Jika memiliki semua bagian kecuali benang sari,maka disebut bunga betina. Bunga yang memiliki benang saridan putik disebut bunga hemafrodit.

b. Fungsi BungaFungsi bunga yang utama adalah sebagai alat

perkembangbiakan generatif . Perkembangbiakan generatifmerupakan perkembangbiakan yang didahului pembuahan. Padatumbuhan berbunga, pembuahan yang terjadi didahului denganpenyerbukan. Penyerbukan adalah peristiwa jatuhnya kepalaserbuk sari ke kepala putik. Bagian bunga yang palingmenarik adalah mahkota. Mahkota yang indah dan berbaumenyengat menarik perhatian serangga, seperti kupu-kupu,kumbang, dan lebah. Akibatnya, tanpa disadari prosespenyerbukan terjadi. Sedangkan bagi manusia, bunga dapat

436

Gambar 18.Bunga dan

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Bungsep.JP

dimanfaatkan sebagai hiasan, perlengkapan upacara adat, danbahan rempah-rempah. Dapatkah kamu menyebutkan fungsi bungayang lain? 3. Perlatihan1. Gambarkan system perakaran serabut dan jelaskan fungsinya!2. Gambarkan system perakaran tunggang dan jelaskan fungsinya!3. Tuliskan bagian-bagian daun dan fungsi masing-masing bagian!4. Apakah bagian-bagian bunga dan fungsi masing-masing bagian?

437

P. KEGIATAN BELAJAR 16 HUBUNGAN KERJA OTOT BISEP DAN TRISEP SERTA PERGERAKAN TULANG1. Orientasi Tujuan yang harus anda capai dalam kegiatan belajar iniadalah menyebutkan jenis-jenis otot, mendeskripsikan cirri-ciri masing-masing jenis otot, dan mendeskripsikan sifatkerja otot dalam menggerakkan tulang. Peragaan sederhanamenggunakan tubuh anda sendiri sangat membantu penguatankonsep penting dalam uraian materi ini. Anda harusmempelajari uraian materi dengan cermat, mempelajarigambar-gambarnya secara cermat dan berdiskusi dengan temansejawat supaya sukses mencapai semua tujuan yangditetapkan.2. Inti

A. PendahuluanOtot merupakan alat gerak aktif karena kemampuanberkontraksi . oto memendek jika sedang berkontraksi danmemanjang jika berelaksasi. Kontraksi otot terjadi jikaotot sedang melakukan kegiatan, sedangkan relaksasi ototterjadi jika otot sedang beristirahat. Dengan demikian ototmemiliki 3 karakter, yaitu:

1. Kontraksibilitas yaitu kemampuan otot untuk memendekdan lebih pendek dari ukuran semula, hal ini teriadi jikaotot sedang melakukan kegiatan.

2. Ektensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjangdan lebih panjang dari ukuran semula.

3. Elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk kembali padaukuran semula.Otot tersusun atas dua macam filamen dasar, yaitu filamentaktin dan filament miosin. Filamen aktin tipis dan filamentmiosin tebal. Kedua filamen ini menyusun miofibril.Miofibril menyusun serabut otot dan serabut otot-serabutotot menyusun satu otot.

B. Jenis – Jenis OtotBerdasarkan bentuk morfologi, sistem kerja dan lokasinyadalam tubuh, otot dibedakan menjadi tiga, yaitu otot lurik,otot polos, dan otot jantung.

1. Otot lurik (Otot Rangka)

438

Otot lurik disebut juga otot rangka atau otot seratlintang. Otot ini bekerja di bawah kesadaran. Pada ototlurik, fibril-fibrilnya mempunvai jalur-jalur melintanggelap (anisotrop) dan terang (isotrop) yang tersusunberselang-selang. Sel-selnya berbentuk silindris danmempunvai banvak inti. Otot rangka dapat berkontraksidengan cepat dan mempunyai periode istirahat berkali -kali. Otot rangka ini memiliki kumpulan serabut yangdibungkus oleh fasia super fasialis. Gabungan ototberbentuk kumparan dan terdiri dari bagian:a. ventrikel (empal), merupakan bagian tengah yang

menggembungb. urat otot (tendon), merupakan kedua ujung yang mengecil.

Urat otot (tendon) tersusun dari jaringan ikat danbersifat keras serta liat. Berdasarkan cara melekatnya padatulang, tendon dibedakan sebagai berikut ini:a. Origo merupakan tendon yang melekat pada tulang yang

tidak berubah kedudukannya ketika otot berkontraksi.b. Insersio merupakan tendon yang melekat pada tulang yang

bergerak ketika otot berkontraksi.Otot yang dilatih terus menerus akan membesar ataumengalami hipertrofi, Sebaliknya jika otottidak digunakan(tidak ada aktivitas) akan menjadikisut atau mengalamiatrofi.

2. Otot PolosOtot polos disebut juga otot tak sadar atau otot alat

dalam (otot viseral). Otot polos tersusun dari sel – sel

439

Gambar 19. Strukturotot lurik

http://2.bp.blogspot.com/-YnxkJADx8c0/Tbg1le7CuRI/AAAAAAAAANQ/kWNEQbNEcGE/s1600/Otot_rangka.jp

yang berbentuk kumparan halus. Masing – masing sel memilikisatu inti yang letaknya di tengah. Kontraksi otot polostidak menurut kehendak, tetapi dipersarafi oleh sarafotonom. Otot polos terdapat pada alat-alat dalam tubuh,misalnya padaa. Dinding saluran pencernaan.b. Saluran-saluran pernapasanc. Pembuluh darah.d. Saluran kencing dan kelamin

3. Otot JantungOtot jantung mempunyai struktur yang sama dengan otot

lurik hanya saja serabut – serabutnya bercabang - cabangdan saling beranyaman serta dipersarafi oleh sarafotonom.Letak inti sel di tengah. Dengan demikian, ototjantung disebut juga otot lurik yang bekerja tidak menurutkehendak. Otot dapat berkontraksi karena adanyarangsangan. Umumnya otot berkontraksi bukan karena saturangsangan, melainkan karena suatu rangkaian rangsanganberurutan.rangsangan kedua memperkuat rangsangan pertamadan rangsangan ketiga memeprkuat rangsangan kedua . dengan

440

Gambar 20. Tiga tipe jaringan otot:(1) otot skelet, (2) otot jantung,

http://4.bp.blogspot.com/-qcFTslIZEc0/Tbg11HAJiYI/AAAAAAAAANY/MtryriYmmgw/s1600/Jenis_otot.jp

demikian terjadilah ketegangan atau tonus yang maksimum.tonus yang maksimum terus– menerus disebut tetanus.

C. Sifat Kerja Otot Jika otot pertama berkontraksi dan yang kedua

berelaksasi, akan menyebabkan tulang tertarik atauterangkat. Sebaliknya, jika otot pertama berelaksasi danyang kedua berkontraksi akan menyebabkan tulang kembali keposisi semula. Contoh otot antagonis adalah otot bisep dantrisep. Otot bisep adalah otot yang memiliki dua ujung (duatendon) yang melekat pada tulang dan terletak di lenganatas bagian depan. Otot trisep adalah otot yang memilikitiga ujung (tiga tendon) yang melekat pada tulang, terletakdi lengan atas bagian belakang. Untuk mengangkat lenganbawah, otot bisep berkontraksi dan otot trisep berelaksasi.Untuk menurunkan lengan bawah, otot trisep berkontraksi danotot bisep berelaksasi. Antagonis juga adalah kerja ototyang kontraksinya menimbulkan efek gerak berlawanan,contohnya adalah:

1. Ekstensor ( meluruskan) dan fleksor (membengkokkan), misalnya otot trisep dan otot bisep.

2. Abduktor (menjauhi badan) dan adductor (mendekati badan) misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna.

3. Depresor (ke bawah) dan adduktor ( ke atas), misalnya gerak kepala merunduk dan menengadah.

4. Supinator (menengadah) dan pronator (menelungkup), misalnya gerak telapak tangan menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup. 3. Perlatihan

1. Tuliskan 3 macam jenis otot yang kita punyai!Deskripsikan cirri-ciri masing-masing jenis otot!

2. Jelaskan 4 macam sifat kerja otot!

441

Q. KEGIATAN BELAJAR 17 KELAINAN PEMBENTUKAN URINE1. Orientasi Pada kegiatan belajar ini tujuan yang harus anda capai adalahmendeskripsikan proses pembentukan urin, memberi contohpenyakit dan gangguan pada system ekskresi, cara pencegahandan pengobatannya. Supaya anda dapat mencapai tujuan yangtelah ditetapkan secara tuntas pelajari dengan cermat uraianmateri ini dan berdiskusilah dengan teman sejawat .2. Inti A. Uraian Materi

Memeriksa warna urine adalah kebiasaan kecil yang pentingbagi kesehatan ginjal. Bila kita mengonsumsi cukup cairan,warna urine akan kuning bening. Warna urine yang pekat bisamemicu pembentukan kristal sehingga lebih berisikomenderita batu ginjal. Apabila kita kurang minum, garam,kalsium, asam urat, cystine, dan bahan lain di dalam urinebisa mengkristal dan membentuk endapan mineral, bahkanhingga berukuran batu kerikil. Batu ginjal ini akanmenimbulkan nyeri yang hebat ketika batu bergerak menujukandung kemih.

B. Proses Pembentukan Urine Di dalam ginjal terjadi serangkaian proses pembentukanurine. Proses pembentukan urine meliputi 3 tahap yaitu :1. Tahap penyaringan (filtrasi)2. Tahap penyerapan kembali (reabsorpsi)3. Tahap pengeluaran zat (augmentasi)

C. Kelainandan penyakit yang menyerang sistem ekskresiKelainan dan penyakit yang menyerang sistem ekskresi dapat

disebabkan oleh banyak hal. Misalnya virus, bakteri, jamur.Efek samping obat atau pola makan yang tidak sehat. Beberapapenyakit pada sistem ekskresi antara lain sebagai berikut.

1. AlbuminuriaAlbuminuria adalah penyakit pada sistem ekskresi yang

ditandai dengan urine penderita mengandung albumin. Albuminmerupakan protein yang bermanfaat bagi manusia karenaberfungsi untuk mencegah agar cairan tidak terlalu banyakkeluar dari darah. Penyakit ini rnenyebabkan terlalu banyakalbumin yang lolos dari saringan ginjal dan terbuang bersama

442

urine. Penyakit ini antara lain disebabkan oleh kekuranganprotein. penyakit ginjal. dan penyakit hati.

2. HematuriaHematuria (kencing darah) adalah penyakit pada sistem

ekskresi yang ditandai dengan urine penderita mengandungdarah. Penyakit ini antara lain disebabkan oleh peradangangnjal, batu ginjal, dan kanker kandung kemih.

3. NefrolitiasisNefrolitiasis (batu ginjal) adalah penyakit pada sistem

ekskresi yang ditandai dengan adanya batu pada ginjal.saluran ginjal, atau kandung kemih. Batu ginjal pada umumnyamengandung garam kalsium ( zat kapur) antara lain kalsiumoksalat, kalsium fosfat, atau campurannya. Batu ginjalterbentuk karena konsentrasi unsur-unsur tersebut dalamurine tinggi. yang dipercepat dengan infeksi dan penyumbatanpada ureter. Penyakit ini diobati dengan cara mengeluarkanbatu ginjal. Apabila batu ginjal masih berukuran kecil,dapat dihancurkan dengan obat-obatan. Apabila batu ginjalsudah berukuran besar, harus dikeluarkan dengan tindakanoperasi. Dengan kemajuan ilmu dan teknologi, batu ginjaldapat dihancurkan dengan gelombang suara yang berintensitastinggi tanpa perlu tindakan operasi.

4. NefritisNefritis adalah penyakit pada sistem ekskresi yang

ditandai dengan peradangan ginjal. khususnya nefron. Prosesperadangan biasanya berasal dari glomerulus, kemudianmenyebar ke jaringan sekitarnya. Penyakit ini harus segeraditangani dokter.

5. Gagal GinjalGagal ginjal adalah ketidakmampuan, ginjal menjalankan

fungsinya, akibatnya zat-zat yang seharusnya dapatdikeluarkan rnelalui ginjal menjadi tertumpuk di dalamdarah. Salah satu contohnya adalah timbulnya uremia, yaitupeningkatan kadar urea di dalam darah. Kadar urea darah yangtinggi dapat menimbulkan keracunan dan mengakibatkankematian. Gagal ginjal antara lain disebabkan oleh nefritis.Penyakit ini dapat diatasi dengan dua alternatif. Pertamamelakukan dialisis ginjal (cuci darah) yang diIakukan secara

443

rutin. Kedua dengan transplantasi (cangkok) ginjal daridonor. Cangkok ginjal dapat dilakukan jika ada kecocokanantara organ donor dan jaringan penderita sehingga tidakterjadi penolakan.

6. Diabetes InsipidusDiabetes insipidus adalah penyakit pada sistem ekskresi

yang ditandai dengan meningkatnya jumlah urine sampai 20-30kali lipat karena kekurangan hormon antidiuretika (ADFI).Penyakit ini dapat diatasi dengan pemberian ADH sintetik.

7. Diabetes MelitusDiabetes melitus (kencing manis) adalah penyakit pada

sistem ekskresi yang ditandai dengan kadar glukosa darahmelebihi normal karena kekurangean hormon insulin. Kelebihanglukosa darah akan dikeluarkan bersama urine. Diabetesmelitus pada anak diatasi dengan penyuntikan insulin secararutin. Diabetes melitus pada orang dewasa dapat diatasidengan mengatur diet, olahlaga. dan pemberian obat-obatanpenurun kadar glukosa darah.

8. HepatitisHepatitis adalah radang hati yang umumnya disebabkan oleh

virus. Penyakit ini dapat dicegah dengan vaksin hepatitis,menjaga kebersihan lingkungan. menghindari kontak langsungdengan penderita hepatitis dan tidak menggunakan jarumsuntik untuk pemakaian lebih baik satu kali. Beberapahepatitis. antara lain hepatitis A dan B. Penderitahepatitis mengalami perubahan warna kulit dan putih matamenjadi berwarna kuning. Urine penderita pun berwarnakuning. bahkan kecokelatan seperti teh.

9. Sirosis HatiSirosis hati adalah kelainan pada hati yang ditandai

dengan timbulnya jaringan parut dan kerusakan sel-sel normalhati. Sirosis hati sering terjadi pada peminum alkohol,keracunan obat-obatan, infeksi bakteri. atau komplikasihepatitis. Karena hati merupakan organ yang mempunyai banyakfungsi vital, sirosis hati akan menimbulkan beberapa akibat,antara lain gangguan kesadaran, koma, dan kematian.Pengobatan sirosis hati ditujukan pada penyebab utamanya,pemulihan fungsi hati. sampai transplantasi hati.

444

10. GangrenGangren adalah kematian jaringan lunak yang disebabkan

oleh gangguan pengaliran darah ke jaringan tersebut. Gangrensering terjadi di tangan dan kaki karena gangguan alirandarah. Ganggren banyak terjadi pada penderita diabetesmelitus dan aterosklerosis yang sudah lanjut. Jaringan yangterkena mula-mula menjadi kebiruan dan terasa dingin jikadisentuh. kemudian menghitam dan berbau busuk. Untukmengatasi infeksi diperlukan antibiotik. Pada keadaan yangtidak tertolong bagian tubuh yang terkena gangren harusdiamputasi.

11. Kencing BatuKencing batu disebabkan pembentukan endapan zat kapur

(kalium) dalam ginjal. Endapan ini dapat terjadi pada ronggaginjal atau dalam kantong kemih. Jika endapan terbentuk didalam rongga ginjal disebut batu ginjal. Jika terbentuk didalam kantong kemih disebut kencing batu. Baik batu ginjalmaupunpun kencing batu dapat dihilangkan dengan pembedahan{operasi), pengobatan, atau penembakan dengan sinar lase3. Perlatihan

1. Jelaskan proses pembentukan urin pada manusia!2. Sebutkan minimal 5 macam penyakit/gangguan pada sistem

ekskresi! Jelaskan gangguannya, cara mencegahnya dan carapenyembuhannya!

445

R. KEGIATAN BELAJAR 18 FUNGSI DARI BAGIAN BUNGA1. Orientasi Pada kegiatan belajar ini anda akan mempelajari bunga lebihmendalam. Tujuan yang harus anda capai adalah menyebutkanbagian-bagian bunga dan fungsi masing-masing bagian,melakukan percobaan pengamatan pada bunga, menjelaskan maknabunga sempurna/tidak sempurna, menjelaskan makna bungalengkap dan bunga tidak lengkap, menjelaskan simetri bunga,menjelaskan tipe seks pada bunga. Aktivitas pada kegiatanbelajar ini sangat membantu anda dalam memperkuat konsepbunga sebagai alat reproduksi tumbuhan. Maka lakukanlahaktivitas yang disarankan, cermati gambar yang ditampilkandan bacalah teksnya serta berdiskusilah dengan teman anda.Semoga anda sukses mempelajari modul ini.

2.IntiA. Pendahuluan

Bunga (flos) atau kembang adalah struktur reproduksiseksual pada tumbuhan berbunga (divisio Magnoliophyta atauAngiospermae, "tumbuhan berbiji tertutup"). Pada bungaterdapat organ reproduksi (benang sari dan putik). Bungasecara sehari-hari juga dipakai untuk menyebut strukturyang secara botani disebut sebagai bunga majemuk atauinflorescence. Bunga majemuk adalah kumpulan bunga-bunga yangterkumpul dalam satu karangan. Dalam konteks ini, satuanbunga yang menyusun bunga majemuk disebut floret.

Bunga berfungsi utama menghasilkan biji. Penyerbukandan pembuahan berlangsung pada bunga. Setelah pembuahan,bunga akan berkembang menjadi buah. Buah adalah strukturyang membawa biji.

446

http://id.wikipedia.org/wiki/Biji

http://id.wikipedia.org/wiki/Buah

http://id.wikipedia.org/wiki/Pembuahan

http://id.wikipedia.org/wiki/Penyerbukan

http://id.wikipedia.org/wiki/Biji

http://id.wikipedia.org/wiki/Bunga_majemuk

http://id.wikipedia.org/wiki/Botani

http://id.wikipedia.org/wiki/Putik

http://id.wikipedia.org/wiki/Benang_sari

http://id.wikipedia.org/wiki/Magnoliophyta

http://id.wikipedia.org/wiki/Reproduksi_seksual

http://id.wikipedia.org/wiki/Reproduksi_seksual

Gambar 21. Bagian-bagian bunga lengkap 1. Bunga sempurna, 2. Kepala putik (stigma), 3. Tangkai putik (stilus), 4. Tangkai sari (filament, bagian dari benang sari), 5. Sumbu bunga (axis), 6. artikulasi, 7. Tangkai bunga (pedicel), 8.Kelenjar nektar, 9. Benang sari (stamen), 10. Bakal buah (ovum), 11. Bakal biji (ovulum), 12. , 13. Serbuk sari (pollen), 14. Kepala sari (anther), 15.Perhiasan bunga (periantheum), 16. Mahkota bunga (corolla), 17. Kelopak bunga (calyx)

B. Kelopak bunga (calyx)a. Fungsi : melindungi bagian-bagian bunga lainnya sebelum

kuncup itu mekarb. Terdiri atas beberapa helai daun kelopak (sepalum)c. Pada beberapa spesies, di bawah daun kelopak terdapat

kelopak tambahan (epicalyx); misalnya pada Kapas (Gossypiumacuminatum Roxb), Kembang Sepatu (Hibiscus rosa-sinnensis L.)

C. Tajuk/mahkota bunga (corolla)a. Fungsi : (1) membungkus dan melindungi putik dan benang

sari selama kuncup bunga belum mekar; (2) menjadiatraktan (daya tarik) bagi serangga penyerbuk, saatbunga mencapai reseptif dan siap melakukan penyerbukan

b. Terdiri dari beberapa helai daun tajuk (petalum)c. Daun kelopak (sepalum) dan daun tajuk (petalum) bersama-

sama membentuk perhiasan bunga (perianthium)D. Benang sari (stamen)

a. Fungsi : alat perkembangbiakan jantanb. Terdiri dari : (1) Tangkai sari (filamentum); (2) Kepala

sari (anthera)

447

http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Mature_flower_numbered.sv

c. Kepala sari mempunyai 2 ruang serbuk sari (theca), dan didalam ruang ini terdapat serbuk sari (pollen)

E. Putik (pistillum)a. Fungsi : alat perkembangbiakan betina b. Terdiri dari : (1) Kepala putik (stigma); (2) Tangkai

putik (stylus), (3) Bakal buah (ovarium) , dan (4) Bakalbiji (ovulum)

c. Berdasar jumlah daun buah (carpellum) yang membentuknya,bakal buah dibedakan menjadi:

1) Unilocularis/beruang tunggal : bakal buah terbentukdari sehelai daun buah (carpellum) dan membentuk sebuahruangan

2) Bilocularis/beruang dua : bakal buah terbentuk dari 2helai daun buah (carpellum) dan membentuk 2 buahruangan

3) Trilocularis/beruang tiga : bakal buah terbentuk dari 3helai daun buah (carpellum) dan membentuk 3 buahruangan

4) Multilocularis/beruang banyak : bakal buah terbentukdari banyak daun buah (carpellum) dan membentuk banyakruangan

d. Berdasar letak bakal buah pada dasar bunga (receptaculum),bakal buah dibedakan menjadi: Superus : bakal buah menumpang di atas dasar bunga Inferus : bakal buah tenggelam di dalam dasar bunga Semi inferus : bakal buah setengah tenggelam

e. Ruangan dalam bakal buah (ovarium) berisi bakal biji(ovulum). Ovulum tersusun sepanjang papan bakal biji(placenta), dan dihubungkan oleh tangkai tali pusat(funiculus)1) Bakal biji (ovulum) terdiri dari : Nucellus : inti bakal biji Integumentum : lapisan kulit bakal biji Chalaza : pangkal dari nucellus, tempat melekatnya

integumentum Funiculus : tangkai tempat menggantungnya bakal biji Hilum/pusat biji : tempat melekatnya ujung funiculus Micropyle : liang kecil pada bagian ujung integumentum

448

2) Tipe bakal biji : Atropus : lurus Anatropus : terbalik Campylotropus : melengkung

1. Beberapa tipe seks pada bungaa. Androecium : seluruh alat kelamin jantan yang terdapat

pada bunga, yaitu: (1) benang sari (stamen), (2) Tepungsari (pollen) : mengandung inti sperma

b. Gynaecium : seluruh alat kelamin betina yang terdapatpada bunga, yaitu: (1) bakal buah (ovarium), (2) bakalbiji (ovulum) : mengandung sel telur (ovum)

c. Berdasarkan keberadaan alat kelamin, bunga dibedakanmenjadi :1) bunga jantan (masculus : ) : hanya punya androecium2) bunga betina (femineus : ) : hanya memiliki gynaecium3) hermaphroditus ( ) : memiliki keduanya

F. Tipe simetriBidang simetri : bid. vertikal yang membagi bentuk bungamenjadi 2 bagian yang sama & sebangun.

1. Radial simetri (actinomorphus/regularis) : banyak bidang simetriMisal : Lombok (Capsicum annuum L), tembakau (Nicotiana tabaccumL)

Tipe simetri (kiri) dan bentuk bunga (kanan) actinomorphus2. Bilateral simetri (zygomorphus): hanya dapat dibagi oleh

bidang simetri dalam satu jurusanMisal : Anggrek (Orchidaceae), kacang-kacangan(Papilionaceae)Tipe simetri (kiri) dan bentuk bunga (kanan) zygomorphus

3. Asimetri (asymmetrus) : tidak mempunyai bidang simetri samasekaliMisal : Cannaceae dan Marantaceae

F. LKS STRUKTUR BUNGA 1. Tujuan: Mengamati dan mengidentifikasi struktur bunga 2. Bahan dan Alat:

Bunga kembang sepatu atau berbagai bunga yang lain, selotipe, jarum pentul, lup

3. Prosedur:

449

a. Amati berbagai bunga yang ada, dan tentukan bagian-bagianbunga seperti mahkota, kelopak, alat kelamin jantan dan alat kelamin betina.

b. Ambil sebuah bunga (misalnya kembang sepatu), pisahkan bagian-bagian bunga tersebut, kemudian tempel pada kertasputih kemudian tentukan bagian-bagian bunganya.

c. Gambarkan bagian-bagian bunga tersebut pada tempat yang sudah disediakan berikut ini.

Hasil Pengamatan:

4. Analisis:1. Apa fungsi bunga bagi tumbuhan?

Sebagai.................................2. Kemukakan bagian bunga mana yang memiliki fungsi seperti

pada tabel berikut ini.Bagian Bunga Fungsi

Menarik serangga untuk proses penyerbukanMelindungi bunga selama masih kuncupMemegang kepala putikMenghasilkan serbuk sariMenerima serbuk sari

3. Di mana gamet jantan dan gamet betina ditemukan pada bunga?

450

a. Gamet jantan: ...................................................

b. Gamet betina: ...................................................

4. Mengapa permukaan kepala putik mengandung zat yang bila diraba terasa lengket?Untuk menangkap ................... yang dapatterperangkap selamaproses .........................................

5. KesimpulanOrgan reproduksi pada tanaman adalah ........................................................................................Organ reproduksi jantan adalah ...........................yang terdiri dari .........................dan ............................Organ reproduksi betina adalah ........................... yang terdiri dari ......................... dan ............................3.Perlatihan

1. Sebutkan bagian-bagian bunga dan fungsi masing-masing bagian!

2. Apa yang dimaksud bunga sempurna, bunga tidak sempurna, bunga lengkap dan bunga tidak lengkap?

3. Apa sajakah simetri bunga itu? Jelaskan !4. Sebutkan dan jelaskan tipe-tipe seks pada bunga!

S. KEGIATAN BELAJAR 19 JENIS SENDI1. Orientasi Tujuan yang harus anda capai dalam kegiatan pembelajaranini adalah menyebutkan komponen-komponen penunjang sendidan menjelaskan fungsi masing-masing komponen, sertamenyebutkan macam-macam persendian dan contoh masing.Gambar-gambar yang disajikan dapat anda cermati supaya andamempunyai gambaran yang lebih jelas. Selain membacateksnya. Berdiskusi dengan teman tetap harus anda lakukan.

451

2. Inti 1. Pengertian sendi

Sendi merupakan hubungan antartulang sehingga tulang dapat digerakkan. Hubungan dua tulang disebut persendian (artikulasi).

2. Komponen penunjangBeberapa komponen penunjang sendi:a. Kapsula sendi adalah lapisan berserabut yang melapisi

sendi. Di bagian dalamnya terdapat rongga.b. Ligamen (ligamentum) adalah jaringan berbentuk pita yangc. tersusun dari serabut-serabut liat yang mengikat tulang

satu dengan tulang lain pada sendid. Tulang rawan hialin (kartilago hialin) adalah jaringan

tulang rawan yang menutupi kedua ujung tulang. Berguna untuk menjaga benturan.

e. Cairan sinovial adalah cairan pelumas pada kapsula sendi.3. Macam-macam persendian

Ada berbagai macam tipe persendian:a. Sinartrosis

Sinartrosis adalah persendian yang tidak memperbolehkan pergerakan. Dapat dibedakan menjadi dua:1) Sinartrosis sinfibrosis: sinartrosis yang tulangnya

dihubungkan jaringan ikat fibrosa. Contoh: persendian tulang tengkorak.

2) Sinartrosis sinkondrosis: sinartrosis yang dihubungkan oleh tulang rawan. Contoh: hubungan antarsegmen pada tulang belakang.

452

Gambar 22. Tipe-tipe sendi padamanusia

http://id.wikipedia.org/wiki/Tulang_belakang

http://id.wikipedia.org/wiki/Tengkorak

b. DiartrosisDiartrosis adalah persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan. Dapat dikelempokkan menjadi:1) Sendi peluru: persendian yang memungkinkan pergerakan ke

segala arah. Contoh: hubungan tulang lengan atas dengan tulang belikat.

2) Sendi pelana: persendian yang memungkinkan beberapa gerakan rotasi, namun tidak ke segala arah. Contoh: hubungan tulang telapak tangan dan jari tangan.

3) Sendi putar: persendian yang memungkinkan gerakan berputar (rotasi). Contoh: hubungan tulang tengkorak dengan tulang belakang I (atlas).

4) Sendi luncur: persendian yang memungkinkan gerak rotasi pada satu bidang datar. Contoh: hubungan tulang pergerlangan kaki.

5) Sendi engsel: persendian yang memungkinkan gerakan satu arah. Contoh: sendi siku antara tulang lengan atas dan tulang hasta.

c. AmfiartosisPersendian yang dihubungkan oleh jaringan tulang rawan sehingga memungkinkan terjadinya sedikit gerakan.1) Sindesmosis: Tulang dihubungkan oleh jaringan ikat

serabut dan ligamen. Contoh:persendian antara fibula dan tibia.

2) Simfisis: Tulang dihubungkan oleh jaringan tulang rawan yang berbentuk seperi cakram. Contoh: hubungan antara ruas-ruas tulang belakang.

3.Perlatihan 1. Sebutkan komponen penunjang sendi dan sebutkan fungsi

masing-masing komponen!2. Sebutkan macam-macam sendi berdasarkan kemampuan geraknya

dan beri penjelasan!

453

http://id.wikipedia.org/wiki/Tulang_hasta

http://id.wikipedia.org/wiki/Tulang_lengan_atas

http://id.wikipedia.org/wiki/Tulang_belikat

http://id.wikipedia.org/wiki/Tulang_lengan_atas

T. KEGIATAN BELAJAR 20 DAERAH RASA PADA LIDAH1. Orientasi Setelah mempelajari uraian materi pada kegiatan belajar inianda harus dapat menggambarkan peta kepekaan rasa pada lidah dan menunjukkan kuncup-kuncup perasa pada lidah. Uraian dan gambar harus anda cermati secara seksama supaya anda mencapi tujuan yang telah ditetapkan.2. Inti

a. Uraian MateriLidah adalah kumpulan otot rangka pada bagian lantai mulutyang dapat membantu pencernaan makanan dengan mengunyah danmenelan. Lidah dikenal sebagai indera pengecap yang banyakmemiliki struktur tunas pengecap. Lidah juga turut membantudalam tindakan bicara.Juga membantu membolak balik makanandalam mulut. Struktur lainnya yang berhubungan dengan lidah seringdisebut lingual, dari bahasa Latinlingua atau glossalSebagian besar, lidah tersusun atas otot rangka yangterlekat pada tulang hyoideus, tulang rahang bawah danprocessus styloideus di tulang pelipis. Terdapat dua jenisotot pada lidah yaitu otot ekstrinsik dan intrinsik.Lidah memiliki permukaan yang kasar karena adanya tonjolanyang disebut papila. Terdapat tiga jenis papila yaitu:1) papila filiformis (fili=benang); berbentuk seperti benang

halus;2) papila sirkumvalata (sirkum=bulat); berbentuk bulat,

tersusun seperti huruf V di belakang lidah;3) papila fungiformis (fungi=jamur); berbentuk seperti jamur.

Lidah di dalam mulut berfungsi untuk mengecap rasamakanan, memindahkan makanan pada saat dikunyah dan

membantu menelan makanan.

454Gambar 24. Bagian-bagian lidah

http://id.wikipedia.org/wiki/Jamur

http://id.wikipedia.org/wiki/Otot

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tulang_pelipis&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Processus_styloideus&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tulang_rahang_bawah&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tulang_hyoideus&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Otot_rangka

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Latin

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tunas_pengecap&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Mulut

http://id.wikipedia.org/wiki/Otot_rangka

Kuncup pengecap di lidah disebut papilla. Daerah lidahyang peka terhadap rasa manis terletak di bagian ujunglidah, peka asam dan asin di pinggir lidah serta yang pekaterhadap rasa pahit terletak di pangkal lidah. Saliva atauair ludah yang dihasilkan oleh kelenjar ludah, berfungsiuntuk melunakkan makanan serta membantu dalam menelanmakanan. Saliva mengandung enzim ptialin.

3.Perlatihan1. Gambarkan peta kepekaan lidah!2. Tunjukkan nama dan posisi kuncup perasa pada lidah!

455

Gambar 25. Bagian-bagian lidah

U.KEGIATAN BELAJAR 21HIPOTESIS DARI PERCOBAAN FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN TUMBUHAN

1. Orientasi Pada kegiatan belajar ini anda akan melakukan metodeilmiah, maka setelah mempelajarinya anda harus dapatmendeskripsikan langkah-langkah metode ilmiah danmengimplementasikannya dalam merancang suatu percobaan.Lakukan aktivitas dalam kegiatan belajar ini supaya andadapat mencapai tujuan yang telah ditetapkan.2. Inti

a. Uraian MateriSemula istilah hipotesis dari bahasa Yunani yang mempunyaidua kata ialah kata ”hupo” (sementara) dan ”thesis(pernyataan ayau teori).Karena hipotesis merupakanpernyataan sementara yang masih lemah kebenarannya.Kemudianpara ahli menafsirkan arti hipotesis adalah sebagai dugaanterhadap hubungan antara dua variable atau lebih(Kerlinger,1973:18 dan Tuckman,1982:5). Selanjutnya Sudjana(1992:219) mengartikan hipotesis adalah asmusi atau dugaanmengenai suatu hal yang dibuat untuk menjelaskan hal ituyang sering dituntut untuk melakukan pengecekannya.

Atas dasar definisi diatas,sehingga dapat diartikanbahwa hipotesis adalah jawaban atau dugaan sementara yangharus diuji lagi kebenarannya.Hipotesispenelitian adalahhipotesis kerja (Hipotesis Alternatif Ha atau H1) yaituhipotesis yang dirumuskan untuk menjawab permasalahandengan menggunakan teori-teori yang ada hubungannya(relevan) dengan masalah penelitian dan belum berdasarkanfakta serta dukungan data yang nyata dilapangan.Hipotesisyang berguna akanmemungkinkanprediksiberdasarkandeduksi.Prediksi tersebut mungkin meramalkan hasil suatu eksperimendalam laboratorium ataupengamatan suatu fenomena dialam.Prediksi tersebut dapat pulabersifatstatistikdan hanyaberupa probabilitas. Hasil yang diramalkan olehprediksitersebutharuslah belum diketahui kebenarannya(apakah benar-benar akan terjadi atau tidak). Hanya dengandemikianlah maka terjadinya hasil tersebut menambah

456

probabilitas bahwa hipotesis yang dibuat sebelumnya adalahbenar. Jika hasil yang diramalkan sudah diketahui, hal itudisebut konsekuensi dan seharusnya sudah diperhitungkansaat membuat hipotesis. Jika prediksi tersebut tidak dapatdiamati, hipotesis yang mendasari prediksi tersebutbelumlah berguna bagi metode bersangkutan dan harusmenunggu metode yang mungkin akan datang.

b. Rumusan Masalah: Apakah volume penyiraman air berpengaruh terhadappertumbuhan tanaman jagung?

c. Hipotesis : Volume penyiraman air berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman jagung.

d. Variabel :1) dimanipulasi : volume penyiraman air

2) respon : pertumbuhan tanaman jagung3) dijaga tetap konstan : jenis jagung, jenis media tanam,

umur tanaman, jenis air, volume media tanam(variabel kontrol)

e. Definisi variabel:Volume air (variabel manipulasi) dimanipulasi dengan carameningkatkan volume air dari 0 mL, 5 mL, 10 mL dan 20 mLyang diberikan setiap hari sekali sejak tanam, pada waktuyang sama, diukur dengan gelas ukur.Pertuhan tanaman jagung (variabel respon), diukurberdasarkan berat basah tanaman (dari akar, batang dandaun) dan panjang koleoptil (diukur dari batas antara akardan batang ke ptanaman) serta panjang akar setelah 7 harisetelah tanam.

457

f. Alat Gelas ukur, Timbangan/Neraca, Cetok, Gelas kimia ukuran 250mL sebanyak 2 buah

g. BahanKecambah jagung dengan umur, ukuran, dan kondisi yang sama,Air dengan rentang penyiraman, Media tanam berupa tanahpasir, Gelas plastik (bekas Aqua) ukuran 220 mL sebanyak 8buah (untuk 2 kali ulangan), dengan dua lubang di dasargelas

h. Langkah Kerja1. Siapkan kecambah jagung dengan cara merendam biji jagung

yang memiliki ukuran dan kondisi yang sama dalam air selama2 jam. Selanjutnya letakkan diantara kertas saring (kertastissue/kapas) basah. Diamkan selama kurang lebih 2-3 harisampai calon akar keluar sekitar 2-3 mm.

2. Siapkan media tanam dalam gelas plastik dengan volume yangsama, dilakukan dengan penimbangan menggunakan neraca.Perhatikan, media tanam ketika diisikan harus dalamkondisi kering.

3. Berilah tanda pada pot dengan angka 1, 2, 3 dan 4 yangmenunjukkan volume air yang disiramkan berturut-turut 0, 5,10 dan 20 mL. Ulangi setiap perlakuan sebanyak 2 kali.

4. Pilih kecambah jagung yang memiliki ukuran dan kondisi yangsama. Untuk masing-masing pot tanam 4 kecambah jagung.

5. Siram masing-masing pot plastik sesuai dengan perlakuanyang diberikan. Lakukan penyiraman setiap harinya pada jamyang sama sampai dengan hari ke-7 setelah tanam.

6. Rancanglah tabel data untuk merekam data hasil percobaan7. Pada hari ke-7, lakukan pengukuran terhadap tinggi tanaman

dan berat basah tanaman yang ada di dalam pot. Tinggitanaman diukur dari batas antara batang dan akar sampaipucuk tanaman. Untuk berat besah tanaman dilakukan denganmenimbang tanaman (baik akar, batang dan daun). Dalammengeluarkan tanaman dari dalam pot harus dilakukan secarahati-hati. Pertama-tama guntinglah pot plastik kemudian

458

rendam dalam ember berisi air sampai tanah bisa denganmudah dipisahkan dari akar. Selanjutnya, cuci secara hati-hati bagian akarnya.

8. Rekam data hasil pengamatan dalam tabel data yang sudahdirancang.

3. Perlatihan1. Buatlah hipotesis tentang pengaruh cahaya matahari

terhadap arah gerak tumbuhan!2. Tuliskan rumusan masalah untuk hipotesis pada soal no.1!3. Identifikasilah variable-variabel penelitian untuk

hipotesis pada soal no. 1!

459

V. KEGIATAN BELAJAR 22MEMBUAT PREPARAT BASAH1. Orientasi Tujuan kegiatan belajar 22 lebih bersifat psikomotorikdaripada konseptual. Setelah melalui kegiatan belajar inianda harus terampil menggunakan mikroskop dan membuatpreparat basah baik dari materi hewan maupun materitumbuhan. Tidak ada cara yang lebih baik dalam mencapaitujuan itu selain anda melakukan aktivitas yang telahditetapkan. Lakukanlah kegiatannya dengan cermat agar andamencapai tujuan yang telah ditetapkan.2.Inti

Mikroskop merupakan alat optik yang digunakan sebagaialat bantu untuk mengamati benda-benda yang berukuransangat kecil.

Dengan mikroskop kita dapat melihat benda-benda yangberukuran kecil dengan jelas karena di dalam mikroskopterdapat lensa yang dapat memperbesar objek pengamatandengan pembesaran tertentu.

Komponen mikroskop terdiri dari dua bagian utama,yaitu bagian optik dan bagian mekanik. Bagian optik terdiridari lensa okuler, lensa objektif, diafragma, kondensor,cermin, dan kaca filter. Sedangkan bagian mekanik terdiridari revolver, tubus, statif, makrometer, mikrometer, mejasediaan, penggerak sediaan, pengatur kondensor, dan kaki(alas). Dalam melakukan pengamatan benda-benda kecil, tentusaja dibutuhkan keterampilan khusus dalam menggunakanmikroskop. Oleh karena itu, siswa harus mengenal dandibiasakan untuk menggunakan mikroskop dengan baik danbenar.

460

Berdasarkan sumber cahayanya, mikroskop dibagi menjadidua, yaitu, mikroskop cahaya dan mikroskop elektron.Mikroskop cahaya sendiri dibagi lagi menjadi dua kelompokbesar, yaitu berdasarkan kegiatan pengamatan dan kerumitankegiatan pengamatan yang dilakukan. Berdasarkan kegiatanpengamatannya, mikroskop cahaya dibedakan menjadi mikroskopdiseksi untuk mengamati bagian permukaan dan mikroskopmonokuler dan binokuler untuk mengamati bagian dalam sel.Mikroskop monokuler merupakan mikroskop yang hanya memiliki1 lensa okuler dan binokuler memiliki 2 lensa okuler.

Berdasarkan kerumitan kegiatan pengamatan yangdilakukan, mikroskop dibagi menjadi 2 bagian, yaitumikroskop sederhana (yang umumnya digunakan pelajar) danmikroskop riset (mikroskop dark-field, fluoresens, fasekontras, Nomarski DIC, dan konfokal).

Ada dua bagian utama yang umumnya menyusun mikroskop,yaitu (1) bagian optik, yang terdiri dari kondensor, lensaobjektif, dan lensa okuler. (2) bagian non-optik, yangterdiri dari kaki dan lengan mikroskop, diafragma, mejaobjek, pemutar halus dan kasar, penjepit kaca objek, dansumber cahaya.

A. Lembar Kerja1. Alat

Mikroskup, silet, kaca objek

461

A. Lensa okulerB. Tabung mikroskopC. RevolverD. Lensa objektifperbesaran lemahE. Lensa objektifperbesaran kuatF. Meja mikroskopG. KlipH. Kaki mikroskopI. CerminJ. DiafragmaK. Lengan mikroskop ataupegangan

Gambar 26. Mikroskopdan bagian-bagiannya

2. Bahancover kaca objek. bawang merah air, Rhoeo discolor, metilen blue.

3. Langkah Kerjaa. Struktur Tumbuhan

1)Pembuatan preparat segar : Sel epidermis bawang merah(Allium cepa)a) Potonglah sebutir bawang merah menjadi 4 bagian,sehingga tampak lapisan-lapisan umbi bawang.

b) Ambil satu lapis dan ambil lapisan epidermis bagiandalam.

c) Letakkan pada kaca objek yang telah ditetesi air,kemudian tutup dengan kaca penutup.

d) Amati dengan mikroskop: sel epidermis, dinding seldan inti sel.

2)Pembuatan preparat segar daun Rhoeo discolora) Sayatlah bagian bawah daun Rhoeo discolor setipismungkin dengan menggunakan silet tajam.

b) Letakkan sayatan pada kaca objek yang telah ditetesiair, kemudian tutup dengan kaca penutup.

c) Amati di bawah mikroskop : sel epidermis, dindingsel, vakuola, antosianin, dan stoma.

b. Struktur hewana. Pembuatan preparat segar epitel pipi1) Dengan bantuan tusuk gigi, ambil epiteldari bagian rongga pipi.

2) Letakkan diatas kaca objek yang telahditetesi 1 tetes metilen blue, kemudian tutup dengankaca penutup.

3) Amati dengan mikroskop : sel epitelpipih, membran sel, dan inti sel.

b. Pengamatan kehidupan dalam setetes air1) Ambilah dengan menggunakan pipet air kolam atausawah yang sudah disiapkan dalam botol.

2) Teteskan pada kaca objek, kemudian tutup dengangelas penutup

3) Amati dengan mikroskop.

462

D.Kimia

ATOM, ION, dan MOLEKUL

A. ATOMSemua yang ada di alam baik yang hidup maupun tak

hidup dibangun atas materi dan energi. Materi dapatdidefinisikan sebagai sesuatu yang mempunyai massa danmenempati ruang (matter anything which occupies space and has mass,Heyworth, 1990, p.2).

Menurut teori atom Dalton bahwa materi yang tidakdapat dibagi menjadi menjadi zat yang lebih sederhanadisebut atom (dari kata atomos berarti tidak dapatdibagi). Sekitar 90 jenis atom pada saat ini telahditemukan di alam dan 16 unsur dibuat oleh manusia, jadijenis atom yang ditemukan diperkirakan ada 106 unsur.1. Teori Atom Dalton

Masa modern kimia diawali sejak proposal JohnDalton tentang teori atom dalam bukunya “New system ofchemical philosophy” 1808. Teori atom Dalton mampumenumbuhkan ilmu kimia.Beberapa postulat teori Dalton dapat dituliskan sebagaiberikut.a. Materi terdiri atas partikel terkecil yang disebut

atom. Atom tidak dapat dibagi lagi dan tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

b. Atom digambarkan dengan bola pejal yang sangat kecil.Atom suatu unsur yang sama memiliki sifat yang samadalam segala hal (ukuran, bentuk, dan massa) tetapiberbeda sifat-sifatnya dari atom unsur lain.

c. Reaksi kimia adalah penggabungan, pemisahan, ataupenyusunan kembali atom-atom.

463

d. Atom suatu unsur dapat bergabung dengan atom unsurlain membentuk senyawa dengan perbandingan bilanganbulat dan sederhana.

Gambar 1. Model atom Dalton atom seperti bola pejal

2. Teori Modern Struktur AtomDitemukan adanya elektron dan gejala radioaktif

menjelang abad ke-9, maka atom bukan lagi partikel yangtidak dapat dibagi-bagi lagi, melainkan atom itumengandung sejumlah partikel sub-atomik. Partikel subatomik yang dimaksud ialah elektron, proton, dan netron.Partikel lain yang terdapat di dalam atom ialahpositron, neutrino dan meson.

a. ElektronTabung Geisler yang berisi gas dengan tekanan

sangat rendah bila dilewatkan pada suatu muatanlistrik, maka akan diemisikan seberkas sinar darikatoda. Sinar ini biasa disebut sinar katoda yangditemukan oleh Plucker (1859) dan diteliti olehHittorf (1869) dan William Crookes (1879 – 1885).

Thomson (1897) berhasil menentukan hargaperbandingan e/m, yaitu perbandingan muatan listrikdengan massa. Stoney (1874) memberikan nama partikeltersebut sebagai elektron yang selalu dikandung olehsemua materi dengan harga e/m yang sama. Harga e/myang terbesar dimiliki oleh atom hidrogen, yaituharga e = 1,602 x 10-19 C dan m = 9,11 x 10-34 g.

464

Gambar 2. Pembuktian sinar katoda

Kode C = Katoda; A = Anoda; E = lempeng kondensor bermuatan listrik; M = magnet; F = layar berfluoresens.Berkas 1 : Hanya dengan adanya medan listrik, berkas

sinar katoda dibelokkan keatas menyentuh layar pada titik 1.

Berkas 2 : Hanya dengan adanya medan magnit, berkas sinar katoda dibelokkan kebawah menyentuh layarpada titik 2.

Berkas 3 : Berkas sinar katoda akan lurus dan menyentuh layar dititik 3, bila medan listrik dan medan magnit sama besarnya

b. ProtonElektron yang merupakan penyusun atom yang

bermuatan negatif, bila materi harus netral, makamateri harus mengandung penyusun lain yang bermuatanpositif. Pembuktian adanya partikel tersebutdilakukan oleh Goldstein (1886) dan Wien yang jugadisebut sinar terusan atau sinar kanal. Partikel positipini terjadi karena tabrakan antara partikel gas dalamtabung dengan elektron berenergi besar yang bergerakdari katoda ke anoda dalam tabung gas.

465

Gambar 3. Percobaan Goldstein membuktikan bahwa di dalamatom terdapat proton yang bermuatan positif.

Berdasarkan eksperimen tersebut diperoleh duaperbedaan terpenting dari pengukuran e/m terhadap elektron.a. Perbandingan muatan/massa untuk ion positip berbeda, jika

gas dalam tabung berbeda. Pada massa pengukuran e/melektron diperoleh harga yang sama apapun jenis gas yangterdapat di dalamnya.

b. Harga muatan/massa untuk ion positip jauh lebih kecildari harga untuk elektron. Fakta ini menunjukkan bahwaion positip terbentuk dari gas yang terdapat dalam tabungdan memiliki massa lebih besar dari massa elektron.

Berdasarkan fakta tersebut dipostulatkan, bahwa H+ adalah suatu partikel dasar atom yang besar muatannya sama dengan muatan elektron tetapi tandanya berlawanan.

e/m elektron = 1,76 x 108 Coulomb/ge/m ion H+ = 96520/1,008 Coulomb/gmassamassa

elektronH+ =

965201,76.108.1,008 =

11837

Gambar 4. Pembuktian sinar positip

c. NetronRutherford (1920) meramalkan bahwa kemungkinan

besar di dalam inti terdapat partikel dasar yang466

tidak bermuatan atau netral, maka partikel ini sukardideteksi. James Chadwick (tahun 1932) telahmelakukan percobaan dari reaksi inti, partikel dengam massa 4 dapat ditangkap oleh Boron (Ar = 11)menghasilkan Nitrogen (Ar = 14) dan netron denganmassa 1. Reaksi inti ini ditunjukkan oleh persamaan

2He4 + 5B117N14 + 0n1

Berdasarkan bercobaan tersebut dapat menemukanpartikel netral yang disebut netron. Dengan demikianpartikel dasar penyusun materi adalah elektron,proton dan netron.

Tabel 1. Beberapa Sifat Partikel Sub-atomikPartik

elSimbo

lMassa(sma)

Massa(gram)

Muatan

Elektron

e 1/1837atom H(=0.00055)

9,11x 10-28

-4,803 x 10-30 esu(-1,9 x 10-19 c)

Proton p 1,0073 1,763x 10-24

+4,803 x 10-14 esu(+1,6 x 10-19c)

Neutron

n 1,0087 1,765x 10-24

0

d. Inti AtomInti atom ditemukan oleh Rutherford pada tahun

1911. Ia menemukan bahwa apabila partikel α yangbermuatan positip yang berasal dari sumber radioaktifmenumbuk lembar tipis logam, partikel itu banyak yangmengalami penyimpangan (deflection). Selain itusebagian besar partikel α juga diteruskan dansebagian lagi mengalami penolakan. Rutherford

467

menyimpulkan, bahwa atom sebagian besar berupa ruangkosong dan di pusatnya merupakan partikel yangbermuatan positip yang selanjutnya disebut inti.Selama atom bersifat netral, berarti besarnya muatan(+) seimbang dengan banyaknya elektron yang bermuatan(-).

Gambar 5. Diagram yang menunjukkan adanya penyimpangan bilapartikel α menumbuk inti atom

3. Model Atom Rutherford dan KelemahannyaMenurut Rutherford, muatan positip inti suatu atom

seimbang dengan elektronnya yang berada di luarnya.Elektron ini akan bergerak di sekeliling inti atomdalam orbit yang terdekat dengan kecepatan yang tinggi.Gaya sentrifugal yang timbul dari gerakannya seimbangdengan gaya tarik-menarik elektrostatis antara inti yangbermuatan positip dengan muatan elektron yang negatipdan mencegah elektron untuk jatuh ke inti.

Gambar 6. Model Atom Rutherford

Satu keberatan dari postulat Rutherford adalahselama elektron bergerak dalam suatu orbit, maka adapercepatan menuju ke pusat, elektron ini secara

468

kontinyu mengemisikan radiasi dan secara berangsur-angsur akan melepaskan energi yang akhirnya akan jatuhke dalam inti. Hal ini adalah tidak mungkin terjadikarena atom itu stabil, lagi pula model ini tidakdapat memperoleh data dari penelitian spektrum atomunsur-unsur.

Gambar 7. Lintasan Spiral kelemahan Rutherford

4. Model Atom BohrTahun 1913 Bohr mengusulkan suatu model atom yang

dapat dijelaskan melalui spektra hidrogen. Ia menerimakonsep ini seperti yang diusulkan oleh Rutherford,akantetapi dengan menerapkan teori kuantum radiasi sepertiyang dikembangkan oleh Planck dan Einstein dalammenrangkan sifat-sifat sistem planet elektron.

Gambar 8. Model Atom BohrPostulat Bohr berbunyi:a. Elektron dalam suatu atom bergerak mengitari

sekeliling inti pada orbit tertentu. Setiap orbitmempunyai tingkat energi tertentu dan energi suatuelektron adalah tetap selama berada pada orbitnya.Elektron yang berada pada tingkat ini disebut tingkatstasioner dan setiap tingkat energi dinamakan tingkatenergi atau kulit. Elektron pada tingkat energi ini tidakmeradiasikan energi.

469

b. Emisi dan absorpsi energi dalam bentuk radiasi hanyadapat dihasilkan jika suatu elektron pindah daritingkat stasioner ke tingkat lainnya.

c. Energi tidak diemisikan atau diabsorpsi secara pelan-pelan, tetapi dalam satuan/paket (h, disebutkuantum), dengan h adalah tetapan Planck dan adalahfrekuensi energi yang diradiasikan.

d. Lebih jauh tingkat energi dari inti, maka lebih besarpula energinya. Energi diabsorpsi bila elektronmelompat dari orbit bagian dalam ke orbit yang lebihluar. Energi akan diemisikan bila elektron bergerakdari orbit yang luar ke orbit yang lebih dalam.Besarnya kuantum yang diemisikan atau diabsorpsikandapat ditentukan dari tingkat energi elektron mula-mula dan tingkat akhir setelah mencapai keadaanstasioner. Bila E2 dan E1 masing-masing adalah tingkatenergi awal dan akhir, sedang adalah frekuensimaka:

E = E1 - E2 = he. Energi yang ada pada setiap orbit dipengaruhi oleh

kondisi dimana momentum anguler (m vr) elektron yangbergerak dalam orbitnya mempunyai nilai tertentu yangsecara sederhana merupakan kelipatan dari h/2m = massa elektron, v = kecepatan, r = jari-jariorbit, h = tetapan Planck, dan = orbit yang ditempatielektron (1, 2, 3, …… atau sesuai huruf K, L, M, N…).

Gambar 9. Atom terdiri dari inti atom terdiri dari protondan mnetron dan dikelilingi oleh elektron

5. Teori Atom Hidrogen Bohr

470

Dengan menggunakan konsep kuantisasi energi darihukum mekanika klasik, Bohr menggunakan matematika padaenergi elektron yang bergerak pada orbit tertentu untukatom hidrogen atau yang menyerupai hidrogen, yaitu atomyang mempunyai sebuah elektron seperti He+, Li2+, atauBe3+.

a. Jari-jari orbit Bohr

Gambar 10. Sebuah elektron mengitari inti.

Sebuah elektron bermuatan e mengitari sekelilinginti yang bermuatan Ze dengan Z adalah nomor atom dane adalah muatan proton. Bila Z = 1, atomnya adalahhidrogen netral R adalah jari-jari orbit, v =kecepatan tangensial elektron yang bergerak, dan m =massa elektron. Gaya sentrifugal mv2/r yangmengusahakan elektron menjauhi inti sehingga keluardari orbitnya, sedang gaya elektrostatis tarik-menarik antara inti dengan elektron (Ze2/r2) berusahamenarik elektron ke arah inti. Dengan maksud agarelektron selalu bergerak pada orbitnya, kedua gayayang arahnya berlawanan tadi harus saling seimbang.

471

Tabel 2. Beberapa harga jari-jari atom hidrogen BohrBilangan kuantum

utama, nHarga rn (Å)

123456

0,529 x 12 = 0,529 Å0,529 x 22 = 2,116 Å0,529 x 32 = 4,761 Å0,529 x 42 = 8,464 Å0,529 x 52 = 13,225 Å0,529 Ao x 62 = …… Ao

Gambar 11. Harga ulang orbit ke-5 atom hidrogen Bohr.Masing masing menunjukkan bagian orbit sirkulernya

b. Energi elektronEnergi total sebuah elektron yang mengelilingi

orbit tertentu dapat dihitung dengan menjumlahkanenergi kinetik (EK) dan energi potensialnya (EP).Energi kinetik ditunjukkan dengan formula ½ mv2,sedang energi potensial suatu elektron pada jarak rdari inti adalah sebesar –Ze2/r.

E total = EP + EK= ½ mv2 – Ze2/r ………. (1)

Jika mv2 sama dengan Ze2/r (lihat persamaan 1) makadiperoleh

Etotal = Ze22r

−Ze2r =

−Ze2

2r ……….(2)

Substitusi harga r dari persamaan (2) diperoleh

472

En = −Ze2

2 x 4π2

n2mZe2

h2 ………. (3)

Atau En = −2π2

n2mZ2

h2e4

………. (4)Tanda negatif untuk energi menunjukkan adanya tarik-menarik antara inti dengan elektron. Karena nomoratom hidrogen adalah 1 (Z = 1), maka energi elektrondalam sebuah atom hidrogen adalah

En = 2π2

n2me4

h2 ……… (5)Dengan mensubstitusi harga = 3,1416, e = 4,8029 x10-10 esu, m = 9,1085 x 10-28 g, dan h = 6,6252 x 10-27

erg.detik ke dalam rumus di atas, maka diperoleh

En = −21,79.10−12

n2 erg.atom-1 ………… (6)bila 1 erg = 6,2419 x 1011 ev, maka

En = - 13,6n2 ev atau ………..

(7)

En = 313,5208

n2 kkal.mol-1 (1 ev = 23,03 kkal)……..… (8)

Dengan memasukkan harga bilangan kuantum n = 1, 2,3, ….. ke dalam persamaan (6), (7), (8) maka energisuatu elektron pada orbit yang berbeda dapatdihitung.

Tabel 3. Harga energi pada keadaan dasar dan tereksitasi

473

TingkatEnergi

En

(erg.atom-1)

En

(ev.atom-1)

En

(kkal.mol-

1)

n = 1 (tk. dasar)

n = 2 (eksitasiI)n = 3 (eksitasiII)n = 4 (eksitasiIII)n = 5 (eksitasiV)

-21,79 x 10-12

-5,4 x 10-

12

-2,42 x 10-12

-1,36 x 10-12

-0,872 x 10-12

- 13,6- 3,4- 1,51- 0,85- 0,544

- 313,52- 78,4- 34,84- 19,6- 12,54

Dari uraian di atas maka dapat disimpulkan berikut:i) Harga En untuk semua tingkat hanya tergantung pada n. Ini

berarti energi akan konstan selama elektron bergerak padaorbit yang tertentu (atau n tak berubah).

ii) Tanda negatip yang ada pada persamaan (4) menunjukkankalau En n2 dan energi ini dikaitkan dengan orbit ke 1,2, 3, …… n, sehingga menjadi E1, E2, E3, ….. En, makadiperoleh E1< E2 < E3< ….. < En.

iii) Perbedaan energi antara dua tingkat energi berturut-turutakan menurun dengan naiknya n, misalnya (E2 – E1) > (E5 –E4). Ini berarti harga n akan menaikkan energinya untukorbit yang lebih dekat satu dengan lainnya dan n yangmendekati tingkat “tak hingga” akan mendekati suatu paketderet limit.

iv) Sebuah elektron dalam atom hidrogen akan mempunyai energitertentu dan tidak mungkin mempunyai energi yang beradadi antara dua harga. Untuk tingkat energi terendah, yaknin = 1 disebut tingkat dasar. Tingkat energi pertama yang

474

lebih tinggi, n = 2 disebut tingkat tereksitasi pertama danberikutnya, n = 3 disebut tingkat eksitasi kedua.a. Beberapa fakta teori Bohr

Beberapa butir yang cukup valid pernyataan Bohr dapatdisimpulkan berikut:i. Frekuensi garis-garis spektral spektrumhidrogen yang ditetapkan secara eksperimen sangatdekat dengan frekuensi yang diperoleh melaluiperhitungan.

ii. Harga tetapan Rydberg untuk atom hidrogen (RH)yang dihitung melalui teori Bohr (R = 109,679 cm-1)sangat sesuai dengan harga eksperimen spektroskopi(R = 109,678 cm-1).

iii. Emisi dan absorpsi spektra atom sejenishidrogen dapat diterangkan dengan baik melaluikonsep Bohr tentang elektron pada tingkatstasioner.

iv. Jari-jari dan energi pada orbit atom hidrogenyang dihitung melalui teori Bohr sama dengan hargayang diperoleh melalui eksperimen.

b. Kelemahanteori Bohri. Teori Bohr dapat menjelaskan eksistensi bermacam-

macam garis dalam spektrum H, ini hanya meramalkanadanya satu deret garis. Pada kenyataan melaluiinstrumen yang lebih baik dapat menunjukkan bahwagaris spektral itu sebenarnya merupakan kumpulanbeberapa garis tunggal yang sangat berdekatan satusama lain. (Selanjutnya disebut struktur halus =fine structure). Sebagai contoh, garis tunggal Hapada deret Balmer mengandung banyak garis yangsangat berdekatan satu sama lain. Dengan adanyabeberapa garis halus ini menunjukkan kepada kita,bahwa ada beberapa tingkat energi yang sangatdekat satu sama lain untuk setiap bilangan kuantumutama, n. Ini juga berarti menunjukkan adanyabilangan kuantum yang baru.

475

ii. Bila teori Bohr mampu menjelaskan dengan baik spektra atom H dan ion-ion sejenis hidrogen (He+, Li2+, Be3+), maka teori ini tidak mampu menjelaskan deret spektral atom yang berelektron banyak.

Gambar 12. Pemisahan garis spektrum hidrogen menjadistruktur halus

iii. Tidak dapat membuktikan terhadap asumsi, bahwa elektron dapat berotasi hanya pada orbit dimana momentum sudut elektron (mvr) adalah kelipatan bilangan bulat dari h/2p. Bohr tidak menjelaskan penggunaan prinsip kuantifikasi dari momentum sudut yang telah dikenalkan secara intuisi.

iv. Bohr beranggapan, bahwa sebuah elektron dalam suatu atom dilokalisasikan pada jarak tertentu dari inti dan berputar mengelilingi inti dengan kecepatan tertentu, yaitu sesuai dengan harga momentum yang tertentu. Hal ini bertentangan dengan prinsip ketidak-tentuan Heisenberg yang menyatakan, bahwa tidak mungkin untuk menentukan kedudukan dan momentum elektron dengan pasti secara serentak dalam satu tempat.

476

v. Tidak dapat menjelaskan adanya efek Zeeman. Bilasuatu zat yang menghasilkan emisi spektrumditempatkan pada medan magnet, maka garis-garisspektrum dipisahkan menjadi sejumlah garis yangberdekatan.

vi. Tidak dapat menjelaskan efek Stark. Bila suatu zatyang menghasilkan emisi spektrum ditempatkan padamedan elektromagnet, maka garis-garis spektrumdipisahkan menjadi sejumlah garis yang berdekatanjaraknya.

6. Konfigurasi elektron dalam atomElektron dalam mengelilingi inti selalu berada

dalam orbitnya, bila electron tersebut tidak menerima atau melepaskan elektron. Jumlah elektron maksimal dalampada tiap-tiap kulit mengelilingi inti sebanyak 2n2 di mana n merupakan bilangan kuantum utama dan bilangan bulat yaitu 1, 2, 3 .. dst. Kedudukan elektron yang mengelilingi inti dalam atom disebut konfigurasi elektron. Secara lengkap jumlah elektron pada tiap kulitadalah sebagai berikut

Tabel 4. hubungan antara bil. Kuantum Utama (n), kulit danjumlah elektron

Bil kuantum Utama(n)

Kulit

Jumlah elektron

1 K 22 L 83 M 184 N 325 O 50

B. ION

477

Suatu atom pada umumnya memiliki kecenderungan inginmemiliki konfigurasi yang stabil seperti gas mulia, yaitumemiliki elektron terluar 8 elektron. Kecenderungantersebut dilakukan dengan cara melepas dan menerimaelektron. Atom yang bermuatan listrik disebut dengan ion.Atom bila menerima elektron, akan bermuatan negatif danberbentuk ion negatif yang disebut anion (X-) sedangkanatom yang melepaskan elektron akan bermuatan positip yangdisebut kation (X+).

Banyak muatan negatif dan positip tergantung padajumlah elektron yang diterima (Xn+) atau elektron yangdilepaskan (Xn+), misalnyaa. 11Na 2, 8, 1 melepaskan 1 elektron akan menjadi ion

11Na+ 2, 8 + eb. 12Mg 2, 8, 2 melepaskan 2 elektron akan menjadi ion

11Mg2+ 2, 8 + 2ec. 16S 2, 8, 6 menerima 2 elektron akan menjadi ion

16S2- 2, 8, 8d. 17Cl 2, 8, 7 menerima 1 elektron akan menjadi ion

17Cl-2, 8, 8

C. MOLEKULMolekul merupakan gabungan dua atau lebih atom yang

saling berikatan secara kimia. Molekul dapat terbentukdengan cara: (1) atom yang satu melepaskan elektronsedangkan yang lainnya menerima elektron, (2) dua buahelektron yang berasal dari dua buah atom digunakan bersama,dan (3) dua buah elektron yang berasal dari satu atomdigunakan bersama. Contoh unsur dalam kehidupan sehari-hari: Emas (Au), Al ( Aluminium), Fe (Besi), Cu (Cupper)dan juga Si (Silicon)

478

Tembaga( Cu)Silicon (Si)

Gambar 13. Berbagai macam unsur

Unsur- unsur diatas terdapat dialam sebagai unsur tunggal,yang dialam tapi ada juga unsur dialam yang dalam bentukmolekul, tidak sebagai unsur tunggal.

Terdapat dua jenis molekul menurut jenis atom yangmenyusunnya, yaitu:1.molekul unsur yaitu molekul yang terbentuk dari atom-

atom yang sejenis Misalnya: C12,02, N2, Br2, H2, dansebagainya.

2.molekul senyawa yaitu molekul yang terbentuk dari atom-atom yang berbeda.Misalnya: NH3, CO2, NaCl, H2O, H2SO4, CaCO3, CH3COOH, dansebagainya.

Molekul yang stabil dapat terbentuk jika pada elektronkulit terluar terisi penuh yaitu sebanyak 8 elektron(Oktet), kecuali H2 hanya membentuk ikatan dengan terisi 2elektron (Duplet). Untuk lebih memahami tentang bagaimanaterbentuknya molekul melalui ikatan kimia, sebelumnya harustahu terlebih dahulu bagaimana penulisan konfigurasielektron pada pelajaran sebelumnya. Jika Anda sudahmengerti tentang konfigurasi elektron sekarang coba pahamibeberapa contoh dibawah ini: CO2, CH4, NO2, SO2 yang berada

479

Besi

Emas(Au) Alumuni

um (Al)

dialam dalam bentuk gas, HCl, H2SO4,HCN, CH3COOH (asam cuka)yang dalam kehidupan sehari hari kita jumpai dalam bentukcair, ada juga yang dalam bentuk padatan contohnya NaCl,FeCL2, dan juga Sukrosa (gula pasir).

Gambar 14.Pembentukan ikatan kimia dalam pembentukanmodelatom H2O

D. RUMUS KIMIA DAN PENAMAAN RUMUS KIMIARumus kimia adalah rumus yang menunjukkan perbandingan

jumlah atom yang menyusun zat tunggal. Zat tunggal tersebutbisa terdiri dari unsur, rumus unsur, ataupun molekul senyawa.1. Penulisan rumus kimia unsur

a. Unsur tunggal yang berdiri sendiri cukup ditulissesuai dengan lambang unsurnya, misalnya besi (Fe),Tembaga (Cu), Perak (Ag), Emas (Au). Penamaannyasesuai dengan nama dari unsurnnya.

b. Unsur yang tidak dapat berdiri sendiri ditulis dalambentuk molekul unsur. Penulisan dilakukan sesuaidengan keadaan unsur tersebut misalnya, gas Oksigen(O2), gas Klorida (Cl2), dan gas Nitrogen (N2).Penamaannya sesuai dengan wujud dan nama unsurnya.

2. Penulisan Rumus Kimia Senyawa

480

a. Rumus kimia suatu senyawa ditulis dengan caramenuliskan lambang-lambang unsur yang membentuk zattunggal secara berdekatan tanpa diberi jarak (spasi)antara lambang unsur yang satu dengan yang lain.

b. Jika dalam suatu senyawa ada beberapa atom, makajumlah atom dituliskan dibelakang lambang unsurtersebut yang ditempatkan agak turun dibawah (subskirb).Contoh: Rumus kimia dari Kalium klorida dituliskan sebagai KCl, rumus KCL mempunyai arti dalam satu molekul KCl terdiri dari 1 atom Kalium (K) dan 1 atom klorida (Cl).Rumus kimia karbondioksida dituliskan sebagai CO2, artinya adalah terdiri dari 1 atom karbon (C) dan 2 atom Oksigen (O).Penamaan rumus kimia adalah sebagai berikut:1)Jika terdiri dari dua buah unsur logam dan logamcontoh KCl, atau HF maka nama unsur yang di depan biasanyalogam diikuti dengan nama unsur kedua (non logam) dan diakhiridengan akhiran ida.

2)Jika jumlah unsurnya lebih dari satu maka disebutkanjumlah atom pertama dan keduannya.

c. Jika zat tunggal mengandung gugusan (kumpulan) atomatau gugusan ion, maka gugusan atom tersebutdiletakkan berdekatan dengan lambang unsur yang laintanpa spasi. Namun jika gugusan atom tersebut lebihdari satu, maka gugusan atom dikurung diikuti denganpenulisan nomor yang menunjukkan jumlah gugusan agakkebawah (subkrib).Contoh: Asam sulfat H2SO4

Asam Fosfat H3PO4

Kalsium fosfat Ca3(PO4)2

Penamaan rumus kimianya, nama atom diikuti dengan nama gugus tersebut.

481

BAHAN KIMIA DALAM KEHIDUPANBerkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi telah

menghasilkan produk-produk industri yang dapat memenuhikebutuhan manusia sehari-hari. Bahan kimia yang telahdiketahui manfaatnya dikembangkan dengan cara membuatproduk-produk yang berguna untuk kepentingan manusia danlingkungannya. Oleh karena itu, kita perlu mengetahuijenis, sifat-sifat, kegunaan, dan efek samping dari setiapproduk yang kita gunakan atau kita lihat sehari-hariA. Bahan Kimia dalam Rumah Tangga

482

Zat-zat yang ada dalam kehidupan kita sehari-harikebanyakan tidak dalam keadaan murni, melainkan bercampurdengan dua atau lebih zat lainnya. Campuran suatu zat akantetap mempertahankan sifat-sifat unsurnya. Oleh karena itu,suatu bahan kimia akan dipengaruhi oleh sifat, kegunaan,atau efek dari zat-zat yang menyusunnya. Kekuatan pengaruhsifat masing-masing zat bergantung pada kandungan zat dalambahan yang bersangkutan. Banyak ragam bahan kimia yang adadalam kehidupan sehari-hari. Namun, pada modul ini hanyaakan dibahas beberapa kelompok bahan kimia saja, meliputi:pembersih; pemutih; pewangi; pestisida; zat aditif makanan;zat adiktif dan zat psikotropika.1. Bahan PembersihBahan pembersih merupakan bahan/produk yang dibuat dari

zat-zat yang dapat membantu menghilangkan kotoran darisuatu benda. Contoh bahan pembersih adalah sabun, detergen,sampo, pembersih lantai dan lain-lain.a. Sabun

Sabun merupakan produk bahanpembersih yang paling sering kitagunakan. Sabun memiliki kemampuanuntuk menghasilkan busa danmengikat/melarutkan kotoran dalamair, sehingga memiliki dayabersih yang lebih kuat.

Sabun terbuat dari lemak hewan atau tumbuhan yangdirekasikan dengan natrium hidroksida atau atau kaliumhidroksida yang bersifat basa. Reaksi pembuatan sabundisebut saponofikasi atau penyabunan. Struktur molekul sabunC17H35COO-Na+ (Natrium stearat). C17H35 bersifat sebagaihidrofob, COO-Na+ bersifat sebagai hidrofil. Sifat darikedua bagian ini dapat mengangkat kotoran lemak daripakaian atau kulit. Kotoran diikat oleh molekul sabun dandilarutkan dalam air. Buih pada sabun berfungsi mencegahkotoran yang sudah terangkat tidak menempel lagi padakain.

483

Gambar 1. sabunProduk rumah tangga

yang digunakan sebagai

b. Deterjen

Deterjen mempunyai daya bersih lebih baik dibandingsabun. Komponen utama deterjen adalah surfaktan, yangmempunyai kemampuan membasahkan, mengendurkan danmengangkat kotoran. Deterjen dilengkapi bahan pengharumdan builder yang mampu mengikat mineral dalam air sehinggatidak mengganggu kerja surfaktan. Deterjen banyakdigunakan sebagai pembersih barang pecah belah, sampomobil dan sampo rambut.

Beberapa jenis detergen sukar diuraikan oleh pengurai,oleh sebab itu kita perlu hati-hati dalam memilih bahanpembersih. Jika detergen ini bercampur dengan air tanahyang dijadikan sumber air minum manusia atau binatangternak, maka air tanah tersebut akan membahayakankesehatan. Oleh karena itu, kita sebaiknya memilihdetergen yang limbahnya dapat diuraikan oleh mikrorganisme(biodegradable). Pengaruh buruk yang dapat ditimbulkan olehpemakaian detergen yang tidak selektif atau tidak hati-hati adalah rusaknya keindahan lingkungan perairan,terancamnya kehidupan hewan-hewan yang hidup di air, danmerugikan kesehatan manusia.2. Bahan Pemutih

484Gambar 3.Produk rumah tangga yang digunakan sebagai

pemutih pakaian.

Gambar 2. Deterjen.Produk rumah tangga

yang digunakansebagai pembersih

Bahan pemutih digunakan untuk membersihkan noda-nodayang sulit dibersihkan oleh sabun atau detergen. Pemutihmemiliki daya urai yang lebih baik daripada sabun ataudetergen, karena mengandung bahan aktif Natrium hipoklorit(NaCIO). Manfaat lain dari penggunaan pemutih adalahkemampuan dalam membunuh kuman dan bibit penyakit yangmenempel pada pakaian (disinfektan). Pemutih dapat ditemukandalam dua wujud, yaitu padat dan cair. Pemutih padat(bubuk putih) adalah kalsium hipoklorit dengan rumus kimiaCa(OCI)2, yang dikenal di masyarakat sebagai kaporit.

Kaporit lazim dipakai untuk membersihkan air ledeng dankolam renang. Pemutih cair dapat berupa natrium hipoklorit(NaOCI).

Bahan pemutih umumnya dibuat dari bahan-bahan sepertiberikut ini: 1) natrium hipoklorit, NaOCl (12,5%), 2)Emal-70, 3) Parfum, dan 4) Air. Pada umumnya, produkpemutih dipasaran mengandung NaOCI dengan konsentrasi 12%-13%. Mengapa tidak disediakan konsentrasi yang lebihtinggi? Ini semata-mata demi pertimbangan keselamatan danteknis. Umumnya pemutih tidak hanya dijumpai pada produkpemutih pakaian saja, tetapi juga ditemukan dalam produkyang lain, seperti pasta gigi, dan pembersih wajah.

Meskipun sama-sama pemutihnya, bahan pemutih pada pastagigi dan pembersih wajah tersusun dari bahan kimia yangberbeda. Sebagai contoh, pada pasta gigi terdapat bahanaktif yang berfungsi sebagai pemutih seperti natriummonoflurofosfat, kalsium gliserofosfat dan triclosan.Sedangkan pada bahan pembersih wajah kita mengenal AHA(alpha hydroxyl acid) yaitu senyawa asam yang mengangkatkotoran atau debu pada kulit tanpa menimbulkan kekeringanpada kulit.

3. Bahan PewangiPada sabun, detergen, pembersih lain, hair spray dan bahan

kosmetik sering ditambahkan bahan pewangi yang terbuat dariaroma bunga dan buah sekitar 0,5-5%. Aroma wangi diperolehmelalui cara esterifikasi dan ekstraksi. Esterifikasi merupakan

485

reaksi yang menghasilkan senyawa-senyawa ester, denganaroma buah dan bunga. Beberapa senyawa hasil esterifikasiadalah geraniol beraroma mawar, amil kaproat beraroma nanasdan apel. Ekstraksi merupakan proses pemisahan campurandengan cara penyulingan (destilasi). Contoh bahan yangbiasa diekstraksi adalah melati, mawar, dan sedap malam.

4. PestisidaBahan kimia jenis pestisida erat sekali dengan kehidupan

para petani. Pestisida dipakai untuk memberantas hamatanaman sehingga tidak mengganggu hasil produksi pertanian.Pestisida meliputi semua jenis obat (zat/bahan kimia)pembasmi hama yang ditujukan untuk melindungi tanaman dariserangan serangga, jamur, bakteri, virus, tikus, bekicot,dan nematoda (cacing). Pestisida yang biasa digunakan parapetani dapat digolongkan menurut fungsi dan sasaranpenggunaannya, yaitu:a.Insektisida,

Pestisida yang digunakan untuk memberantas serangga,seperti belalang, kepik, wereng, dan ulat. Beberapa jenisinsektisida juga dipakai untuk memberantas sejumlahserangga pengganggu yang ada di rumah, perkantoran, ataugudang, seperti nyamuk, kutu busuk, rayap, dan semut.Contoh insektisida adalah basudin, basminon, tiodan,diklorovinil dimetil fosfat, dan diazinon. Gambar 4merupakan contoh produk insektisida untuk memberantasnyamuk.

b.FungisidaPestisida yang dipakai untuk memberantas dan mencegah

pertumbuhan jamur atau cendawan. Bercak yang ada padadaun, karat daun, busuk daun, dan cacar daun disebabkan

486

Gambar 4Insektisida kemasan yang

dapat digunakan setiap saatdengan mudah

oleh serangan jamur. Beberapa contoh fungisida adalahtembaga oksiklorida, tembaga(I) oksida, karbendazim,organomerkuri, dan natrium dikromat.

c.BakterisidaPestisida untuk memberantas bakteri atau virus. Pada

umumnya, tanaman yang sudah terserang bakteri sukar untukdisembuhkan. Oleh karena itu, bakterisida biasanyadiberikan kepada tanaman yang masih sehat. Salah satucontoh dari bakterisida adalah tetramycin, sebagai pembunuhvirus CVPD yang menyerang tanaman jeruk.

d.RodentisidaPestisida yang digunakan untuk memberantas hama tanaman

berupa hewan pengerat, seperti tikus. Rodentisida dipakaidengan cara mencampurkannya dengan makanan kesukaantikus. Dalam meletakkan umpan tersebut harus hati-hati,jangan sampai termakan oleh binatang lain. Contoh daripestisida jenis ini adalah warangan

e.NematisidaPestisida yang digunakan untuk memberantas hama tanaman

jenis cacing (nematoda). Hama jenis cacing biasanyamenyerang akar dan umbi tanaman. Oleh karena pestisidajenis ini dapat merusak tanaman maka pestisida ini harussudah ditaburkan pada tanah tiga minggu sebelum musimtanam. Contoh dari pestisida jenis ini adalah DD, vapam,dan dazomet.

f.HerbisidaPestisida yang digunakan untuk membasmi tanaman

pengganggu (gulma), seperti alang-alang, rerumputan, daneceng gondok. Contoh dari herbisida adalah ammoniumsulfonat dan pentaklorofenol.

487

Gambar 5Peralatan pembasmi hama yang

digunakan petani

B. Zat Aditif Makanan Kita memperoleh energi dari makanan dan minuman. Semuamakanan dan minuman adalah bahan kimia, contohnya beras,jagung, air kelapa, susu, dan sebagainya. Seiringperkembangan jaman, makanan dituntut tidak sekedarmenyehatkan, tetapi harus lebih enak, harum, menarik, dantahan lama. Karena hal inilah, manusia mulai menggunakanbahan aditif makanan.

1. Pengertian Zat AditifZat aditif adalah bahan yang ditambahkan kedalam panganuntuk mempengaruhi sifat atau bentuk pangan, baik yangbergizi maupun tidak. Zat aditif makanan diberikan untukmeningkatkan kualitas, menambah rasa, membuat lebihmenarik, dan memantapkan kesegaran produk makanan.

2.Penggolongan Zat AditifBerdasarkan asalnya, zat aditif dibedakan menjadi dua,yaitu zat aditif alami berasal dari sumber alami dan zataditif buatan berasal dari bahan-bahan kimia (buatanpabrik). Berdasarkan fungsinya, zat aditif digolongkanpewarna, pemanis, pengawet, dan penyedap rasa.

488

LiliAndajani, S.Pd, M .Pd

Gambar 6. Zat aditif pada makanan

a.Bahan PewarnaBahan pewarna alami a)Kunyit

Kunyit merupakan tanaman khas Asia Tenggara.Tanaman ini juga banyak digunakan masyarakatIndonesia untuk bumbu masakan dan obat. Kandunganbahan kimia yang terdapat dalam kunyit adalahkurkumin, zat ini memberikan warna kuning.

b)WortelWortel banyak digunakan sebagai sayuran danpewarna pada makanan, Bahan kimia yang terkandungdalam wortel adalah beta karoten, sehingga worteldapat menghasilkan warna jingga.

c)Daun PandanDaun pandan telah dikenal masyarakat Indonesiasejak zaman dahulu. Bahan kimia yang terkandungdalam daun pandan adalah klorofil, sehinggamenghasilkan warna hijau.

d)Cabe MerahManfaat cabe merah selain memberikan rasa pedasjuga untuk menghasilkan warna merah padamakanan. Bahan kimia yang terkandung dalamcabe adalah kapsantin.

Bahan pewarna buatanSaat ini, penggunaan pewarna buatan sering

digunakan masyarakat, baik untuk kepentinganpewarnaan makanan ataupun industri. Beberapa alasanpenggunaan pewarna buatan adalah karena beberapakelebihan yang dimiliki, antara lain: warnanyaseragam, tajam, mengembalikan warna asli yangmungkin hilang selama proses pengolahan, melindungizat-zat vitamin yang peka terhadap cahaya selamapenyimpanan, dan hanya diperlukan dalam jumlahsedikit. Seiring dengan meluasnya pemakaian pewarnabuatan, sering terjadi penyalahgunaan pewarna padamakanan. Sebagai contoh digunakannya pewarna tekstiluntuk makanan sehingga membahayakan konsumen. Zatpewarna tekstil dan pewarna cat biasanya mengandung

489

logam berat, seperti: arsen, timbal, dan raksasehingga bersifat racun.Beberapa pewarna buatan yangsering digunakan dalam makanan adalah sunsetyellowFCF (orange), carmoisine (merah), briliantblue FCF(biru), tatrazine (kuning).

b.Bahan PemanisBahan pemanis alamia)Gula tebu

Gula tebu merupakan ekstrak dari batang tebu.Hasil ekstrak tersebut adalah sari tebu yangmengandung kira-kira 50% air, 15% gula, dan 35%zat lain. Sari tebu tersebut kemudian dipisahkansehingga diperoleh kristal gula.

b)Gula kelapaGula kelapa diperoleh dari hasil sadapan kelapayang diolah lebih lanjut sehingga diperoleh guladengan warna coklat. Dalam kehidupan sehari-harigula ini dinamakan dengan gula Jawa.

c)Gula kurmaGula ini sering dijumpai di Negara-negara Arab danAfrika. Gula kurma diperoleh dari ekstrak buahkurma.

d)Gula arenGula aren diperoleh dari hasil olahan air sadapanaren. Prinsip pembuatan gula aren hampir samadengan gula kelapa. Gula yang didapatkan lebihmanis dan lebih coklat dibandingkan dengan gulakelapa.

Bahan pemanis buatan Pemakaian gula secara berlebih memberikan dampak

negatif bagi kesehatan, salah satunya adalah bagipenderita diabetes mellitus. Oleh sebab itu, para ahlikimia berupaya mencari bahan pemanis buatan dengankadar kalori yang rendah. Beberapa contoh pemanistercantum dalam Tabel 5

Tabel 5. Contoh PemanisNama Bahan Kemanisan Relatif*

490

PemanisSukrosa (gulatebu)Laktosa (gulasusu) Glukosa (guladarah) Fruktosa (gulatebu) Siklamat Sakarin Aspartam Asesulfam K

1001674173

3.50050.00020.00020.000

* Kemanisan relatif terhadap sukrosa dengan nilai 100

Agar aman bagi tubuh,pemakaian bahan pemanisbuatan hendaknyamengikuti aturan yangtelah ditetapkan olehpemerintah sebagaimanadalam Permenkes No.722/MenKes/Per/DC/88.Batas penggunaan pemanisyang diijinkan pemerintahtercantum dalam Tabel 6.

Tabel 6. Batasan penggunaan pamanis yang diijinkanpemerintah

Nama BahanPemanis

Batasan Permenkes per kg Bobot

Badan

Batasan ADIper kgMakanan

Sakarin Siklamat

50 mg - 300 mg500 mg - 3000 mg

0-5mg 0-50mg

491

Gambar 7. Pemanisbuatan jenis

aspartam seringdipakai dalam

Sorbttol Aspartam Acesulpame K

5g-300g--

-0-40mg 0-9mg

C. Bahan PengawetBahan pengawet alami

Sejak zaman dahulu, pengawet alami sudah dikenal luasoleh masyarakat. Salah satu contoh penggunaan bahanpengawet alami adalah garam. Garam biasanya digunakan untukmengawetkan ikan yang dalam kehidupan sehari-hari dikenaldengan ikan asin.

Gula juga merupakan pengawet, biasanya digunakan untukmengawetkan buah-buahan. Dalam kehidupan sehari-hari kitamengenalnya dengan manisan. Bahan yang lain adalah es. Esternyata dapat menghambat aktivitas bakteri pada sayur,ikan, buah dan sebagainya. Bahan pengawet buatan

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan danteknologi serta kebutuhan manusia yang tidak terbatas makamanusia berupaya untuk mencari bahan-bahan pengawet buatanyang salah satu manfaatnya adalah agar bahan-bahan yang adadi sekitar kita bisa lebih tahan lama/awet sehingga bisadigunakan dalam jangka waktu yang panjang.

Penggunaan bahan pengawet tentunya tidak sebebas-bebasnya, hal ini dimaksudkan agar konsumen bisamendapatkan rasa aman dari bahaya yang ditimbutkan. Untukitu pemerintah melalui Departemen Kesehatan membuat aturanbatasan pemakaian bahan pengawet buatan sebagaimana dalamPermenkes No.722/Menkes/ Per/IX/88.

Tabel 3. Batasan bahan pengawet yang diijinkan pemerintah

Nama Bahan Pengawet Batasan Permenkesper kgMakanan

Asam Benzoat Asam Sorbat Asam Propionat Natrium Nitrit Natrium Nitrat

600mg-1000mg 500 mg - 3000 mg2 g – 3 g50 mg- 125 mg 50 mg - 500 mg

492

1.Asam benzoatAsam benzoat (C6H5COOH) adalah bahan pengawet yangsudah umum digunakan dan sering untuk mengawetkanmakanan yang asam. Bahan ini digunakan untuk mencegahpertumbuhan khamir dan bakteri. Benzoat efektif padapH 2,5 - 4,0. Dalam tubuh manusia terdapat mekanismedetoksifikasi terhadap asam benzoat, sehingga tidakterjadi penumpukan asam benzoat. Asam benzoat akanbereaksi dengan glisin menjadi asam hipurat yang akandibuang oleh tubuh. Secara alamiah asam benzoatterdapat dalam rempah-rempah seperti cengkeh dan kayumanis.

2.Asam sorbatAsam sorbat tergolong asam lemak monokarboksilat yangberantai lurus dan mempunyai ikatan tidak jenuh(diena). Sorbat biasa digunakan untuk menghambatpertumbuhan kapang dan bakteri. Sorbet aktif di ataspH 6,5 dan kereaktifannya menurun dengan meningkatnyapH.Mekanisme kerja asam sorbat dalam mencegahpertumbuhan mikroba adalah dengan mencegahkerja enzim dehidrogenase terhadap asam lemak.

3.Asam propionateAsam propionate (CH3CH2OOH) yang memiliki strukturyang terdiri atas tiga atom karbon tidak dapat dimetabolisme oleh mikroba. Propionat efektif terdapatkapang dan beberapa khamir pada pH di atas 5.

4.Natrium nitrit dan Natrium nitratGaram nitrit dan nitrat umumnya digunakan dalamproses curing (perawatan)daging untuk memperolehwarna yang baik dan mencegah pertumbuhan mikroba.

d. Bahan PenyedapBahan penyedap alami

Dalam kehidupan sehari-hari kita telah mengenalbahan penyedap alami diantaranya: garam dapur yangberfungsi untuk meningkatkan rasa pada makanansehingga menjadi lebih gurih dan lezat. Kunyitselain untuk pewama juga berfungsi sebagai penyedap

493

atau bumbu makanan. Kunyit berfungsi untukmenghilangkan bau amis pada ikan, daging dan bahanmakanan yang lain. Bawang (merah, putih, bombay)berfungsi untuk meningkatkan cita rasa/penguat rasa.Bahan-bahan lain yang berfungsi serupa dianataranyaadalah jahe, daun salam, daun pandan dan lainsebagainya.Bahan penyedap buatan

Bahan penyedap makanan yang lazim dijumpai dimasyarakat adalah Monosoidium Glutamat (MSG) ataupopular dengan nama vetsin. Vetsin adalah garamnatrium dari asam glutamate. Di pasaran senyawatersebut terdapat dalam bentuk kristal monohidratdan dikenal sebagai Ajinomoto, Miwon, Sasa, semuanama-nama tersebut merupakan nama merk dagang untukMSG.

Asam glutamate sebagai komponen terbesar dari MSGmerupakan asam amino yang tidak pokok dan terdapatsecara alami dalam protein nabati dan hewani.Daging, susu, ikan dan kacang-kacangan yang rata-rata mengandung 20% asam glutamate. Dalam100 mL ASI rata-rata mengandung kira-kira 0,22 gasam glutamate bebas. MSG murni tidak berbau,tetapi memiliki rasa yang nyata yaitucampuran rasa manis dan asin.Asam glutamatediperoleh dari bahan yang mengandung banyak protein

494

Gambar 8MSG biasanya tercantum pada

penyedap rasa

dandapat dibuat secara hidrolisis asam dari bahan-bahan seperti gandum, jagung atau molase. Sebenarnyaasam glutamate bukan tanpa guna sama sekali. Asamglutamate bermanfaat untuk merangsang dan menghantarpesan-pesan antar sel otak akan tetapi glutamatejuga dapat bersifat neurotoksik (bersifat racun padasaraf) jika konsentrasi dalam darah meningkatsetelah pemberian dalam dosis tinggi. Chinese restaurant syndrome

Istilah Chinese restaurant syndrome (CRS) mula-muladikenalkan oleh Dr. Ho Man Kwok (1969) yaitu suatugejala yang timbul setelah mengkonsumsi makanan yangdihidangkan di restoran Cina. Gejala tersebut antaralain: merasa kesemutan pada punggung leher, rahangbawah, serta leher bagian bawah yang kemudian terasapanas. Gejala lain adalah wajah berkeringat, sesakdada bagian bawah dan pusing kepala.

3. Dampak Penggunaan Bahan Makanan TambahanPenggunaan bahan makanan tambahan di samping

bermanfaat juga memberikan dampak negatif bagi kesehatandiantaranya:Pengaruh penggunaan pewarna buatana)Briliant Blue FCF dapat menyebabkan produksi tumor, reaksi

alergi, hiperaktif pada anak. WHO telah merekomendasikanbahan ini untuk tidak digunakan.

b)Tatrazine dapat menyebabkan reaksi alergi, menyebabkanasma, hiperaktif pada anak-anak.

c)Erythrosin dapat menyebabkan reaksi alergi padapernafasan, hiperaktif pada anak-anak, tumor tiroid padatikus, dan efek kurang baik pada otak dan perilaku.

Pengaruh penggunaan pemanis buatana)Aspartam mengakibatkan penyakit phenilketourea, menyebabkan

sakit kepala, pusing-pusing, dapat mengubah fungsi otakdan perilaku.

b)Xylitol, bersifat karsinogenik tetapi dapat mencegahkerusakan gigi.

c)Siklamat, hasil metabolismenya bersifat karsinogenik. d)Sakarin, merangsang terjadinya tumor kandung kemih

495

Pengaruh penggunaan bahan pengaweta)Asam benzoate dan natrium benzoate menyebabkan penyakit

syaraf, reaksi alergi pada manusia. b)BHT, kegagalan reproduksi, efek pada perilaku, perubahan

sel darah, tumor pada saluran pernafasan. c)Nitrit, menyebabkan methemoglobinemia, khususnya pada bayi

dapat membentuk nitrosamine yang bersifat karsinogenikPengaruh penggunaan penyedapMSG, dapat menyebabkan sakit kepala, jantung berdebar,menjadi lemah, mati rasa pada manusia (Chinese restorantsyndrome) kerusakan saraf dan efekpsikologi.

4. Penyalahgunaan Bahan Kimia dalam MakananPenggunaan bahan makanan telah diatur oleh pemerintah,

di antaranya melalui peraturan menteri kesehatan RI No.722/Men.Kes/Per/IX/88. Peraturan tersebut memuat:a)Jenis bahan makanan yang diijinkan pada makanan, maupun

yang dilarang untuk digunakan b)Batas penggunaan bahan tambahan pada masing-masing

makanan yang diijinkan.Meskipun peraturan tersebut sudah dibuat jauh-jauh

hari, namun saat ini masih banyak ditemukanpenyalahgunaanya. Bahan-bahan yang sering disalahgunakanantara lain; formalin, borak, dan Rhodamin BFormalin

Formalin adalah larutan yang tidak berwarnadan baunya sangat menusuk. Di dalam formalin terkandungsekitar 37 persen formaldehid dalam air. Biasanyaditambahkan metanol hingga 15 persen sebagai pengawet.Formalin dikenal sebagai bahan pembunuh hama (desinfektan)dan banyak digunakan dalam industri. Nama lain formalin:Formol, Methylene aldehyde, Paraforin, Morbicid,Oxomethane, Polyoxymethylene glycols, Methanal, Formoform,Superlysoform, Formic aldehyde, Formalith,Tetraoxymethylene, Methyl oxide.Penggunaan formalin biasanya untuk:a.Pembunuh kuman sehingga dimanfaatkan untuk pembersih:

lantai, kapal, gudang dan pakaian. b.Pembasmi lalat dan berbagai serangga lain.

496

c.Bahan pembuatan sutra buatan, zat pewarna, cermin kacadan bahan peledak.

d.Dalam dunia fotografi biasaya digunakan untuk pengeraslapisan gelatin dan kertas.

e.Bahan pembuatan pupuk urea. f.Bahan pembuatan produk parfum.g.Bahan pengawet produk kosmetika dan pengeras kuku.h.Pencegah korosi untuk sumur minyak.i.Bahan untuk insulasi busa.j.Bahan perekat untuk produk kayu lapis (plywood).k.Dalam konsentrasi yang sangat kecil (<1 persen)

digunakan sebagai pengawet untuk berbagai barangkonsumen seperti pembersih rumah tangga, cairan pencucipiring, pelembut, perawat sepatu, shampoo mobil, lilindan karpet.

Formalin sangat berbahaya jika terhirup, mengenai kulitdan tertelan. Akibat yang ditimbulkan dapat berupa:lukabakar pada kulit, iritasi pada saluran pernafasan,reaksi alergi dan bahaya kanker pada manusia.Bahaya jangka pendek (akut)

1. Bila terhirupa. Iritasi pada hidung dan tenggorokan, gangguanpernafasan, rasa terbakar pada hidung dan tenggorokanserta batuk-batuk.

b. Kerusakan jaringan dan luka pada saluran pernafasanseperti radang paru, pembengkakan paru.

c. Tanda-tada lainnya meliputi bersin, radang tekak,radang tenggorokan, sakit dada, yang berlebihan,lelah, jantung berdebar, sakit kepala, mual dan muntah.

d. Pada konsentrasi yang sangat tinggi dapatmenyebabkan kematian.

2. Bila terkena kulitApabila terkena kulit maka akan menimbulkan perubahanwama, yakni kulit menjadi merah, mengeras, mati rasa danada rasa terbakar.

3. Bila terkena mata

497

a. Apabila terkena mata dapat menimbulkan iritasi matasehingga mata memerah, rasanya sakit, gata-gatal,penglihatan kabur dan mengeluarkan air mata.

b. Bila merupakan bahan berkonsentrasi tinggi makaformalin dapat menyebabkan pengeluaran air mata yanghebat dan terjadi kerusakan pada lensa mata.

4. Bila tertelana. Apabila tertelan maka mulut, tenggorokan dan perutterasa terbakar, sakit menelan, mual, muntah dan diare,kemungkinan terjadi pendarahan , sakit perut yang hebat,sakit kepala, hipotensi (tekanan darah rendah), kejang,tidak sadar hingga koma.

b. Selain itu juga dapat terjadi kerusakan hati,jantung, otak, limpa, pankreas, sistem susunan syarafpusat dan ginjal.Bahaya jangka panjang (kronis)

1. Bila terhirup a. dalam jangka lama maka akan menimbulkan sakit kepala,

gangguan sakit kepala, gangguan pernafasan, batuk-batuk, radang selaput lendir hidung, mual, mengantuk,luka pada ginjal dan sensitasi pada paru.

b. Efek neuropsikubisogis meliputi gangguan tidur,cepat marah, keseimbangan terganggu, kehilangankonsentrasi dan daya ingat berkurang.

c. Gangguan haid dan kemandulan pada perempuan.d. Kanker pada hidung, ronggga hidung, mulut, tenggorokan,

paru dan otak.2. Bila terkena kulitApabila terkena kulit, kulit terasa panas, mati rasa,gatal-gatal serta memerah, kerusakan pada jari tangan,pengerasan kulit dan kepekaan pada kulit, dan terjadiradang kulit yang menimbulkan gelembung.

3. Bila terkena mataJika terkena mata, bahaya yang paling menonjol adalahterjadinya radang selaput mata.

4. Bila tertelanJika tertelan akan menimbulkan iritasi pada saluranpernafasan, muntah-muntah dan kepala pusing, rasa terbakar

498

pada tenggorokan, penurunan suhu badan dan rasa gataf didada.Boraks

Boraks berasal dari bahasa Arab yaitu Bouraq.Merupakan kristal lunak yang mengandung unsur boron,berwarna putih dan mudah larut dalam air. Boraks merupakangaram Natrium Na2B4O7.10H20 yang banyak digunakan dalamberbagai industri non pangan khususnya industri kertas,gelas, pengawet kayu, dan keramik. Gelas pyrex yangterkenal dibuat dengan campuran boraks.

Boraks sejak lama telah digunakan masyarakat untukpembuatan gendar nasi, kerupuk gendar, atau kerupuk puliyang secara tradisional di Jawa disebut "Karak" atau"Lempeng". Disamping itu boraks digunakan untuk industrimakanan seperti dalam pembuatan mie basah, lontong,ketupat, bakso bahkan dalam pembuatan kecap.

Mengkonsumsi boraks dalam makanan tidak secaralangsung berakibat buruk, namun sifatnya terakumulasi(tertimbun) sedikit demi sedikit dalam organ hati, otakdan testis. Boraks tidak hanya diserap melalui pencernaannamun juga dapat diserap melalui kulit. Boraks yangterserap dalam tubuh dalam jumlah kecil akan dikeluarkanmelalui air kemih dan tinja, serta sangat sedikit melaluikeringat. Boraks bukan hanya menganggu enzim-enzimmetabolisme tetapi juga menganggu alat reproduksi pria.

Boraks yang dikonsumsi cukup tinggi dapat menyebabkangejala pusing, muntah, diare, kejang perut, kerusakanginjal, hilang nafsu makan.

Rhodamin B499

Gambar 9Sebelum boraks dilarang untuk

pengawet, ada bakso yangmengandung boraks sebagai

Rhodamin B merupakan zat warna yang berbahaya yangsering disalahgunakan mewarnai berbagai makanan danminuman. Rhodamin B demikian juga Methanil Yellow danAmaranth telah dilarang penggunaannya dalam makanan.

D. Zat Adiktif dan Psikotropika1. Pengetian Zat Adiktif

Zat adiktif adalah zat-zat yang dapat membuatpemakainya kecanduan (adiksi). Kecanduan adalah suatukeadaan fisik (jasmani) maupun nonfisik (psikologis) dariseseorang yang merasa tidak normal jika tidak menggunakanzat tertentu. Pada mulanya, zat adiktif digunakan untukmemenuhi kebutuhan medis, misalkan saat operasi untukmenghilangkan rasa sakit. Pemakaian obat atau zat adiktifini dengan dosis sesuai kebutuhan dan dalam pengawasanketat.

Bahan adiktif, awalnya berasal dari tumbuhan,misalnya ganja (Cannabis sativa), opium (Papaver somniferum),kokain (Erythroxylum coca). Akan tetapi seiring perkembanganilmu pengetahuan alam, manusia membuat bahan adiktifbuatan yang berkemampuan sama dengan zat adiktif alami.


Semua zat adiktif, baik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan maupun bahan adiktif buatan, disebutNarkoba(narkotika dan obat-obatan terlarang) atauNapza(narkotika, psikotropika, dan zat adiktif lainnya).

2.Jenis Zat AdiktifJenis zat adiktif, dibedakan ke dalam narkotika dan

psikotropika, serta zat adiktif lain. Narkotikadigolongkan ke dalam golongan I, II, dan III. Golongan Iterdiri dari 26 macam, antara lain opium mentah, candu,

500

Gambar 10Sumber zat adiktif dan berbagai

jenisnya

kokain, ganja, THC, dan heroin. Golongan II terdiri dari87 macam, contohnya morfin dan opium. Golongan IIIterdiri dari 14 macam, contohnya etil morfin dan kodein.Psikotropika golongan I terdiri dari 26 macam, golonganII terdiri dari 14 macam, golongan III terdiri 9 macam,dan golongan IV terdiri 60 macam.

A. NarkotikaZat yang tergolong narkotika adalah opium, ganja,kokain, heroin, morfin, dan kodein.1)Opium

Buah opium yangdilukai dengan pisausadap akanmengeluarkan getahkental berwarna putih.Setelah kering danberubah warna menjadicokelat, getah inidipungut dandipasarkan sebagaiopium mentah (Papaversomniferum). Opiumdiolah menjadi morfindan kodein yangdiperlukan dalambidang kedokteransebagai obat analgesik(penghilang rasasakit). Opium mentah ini bisa diproses secara sederhanahingga menjadi candu siap konsumsi. Kalau getah inidiekstrak lagi, akan dihasilkan morfin. Morfin yangdiekstrak lebih lanjut akan menghasilkan heroin.Limbah ekstrasi ini kalau diolah lagi akan menjadinarkotik murah seperti "sabu".

2)Ganja

501


Gambar 11. Opium

http://id.wikipedia.org/wiki/Heroin

http://id.wikipedia.org/wiki/Morfin

Dari tumbuhan (Cannabis sativa) yang mengandung zatpsikoaktif yang dapat mempengaruhi mental dantingkah laku.

3)KokainBubuk putih dari daun koka (Erythroxylum) Digunakandalam bidang medis sebagai anestesi (obat pembius)lokal.

4)HeroinZat yang dapat memberikan rasa senang yang luarbiasa pada pemakainya. Tergolong zat psikoaktif yangbanyak disalahgunakan orang. Dalam dosis tinggidapat menimbulkan kematian.

5)Morfinzat yang tergolong opioida alami yang berasal darigetah buah opium. Berupa kristal putih yangmenyerupai kokain. Morfin dapat menekan pusatpernapasan sehingga mengalami gangguan pernapasanyang fatal.

6)KodeinZat analgesik yang lemah. Kekuatan kodein sekitarseperdua belas kekuatan morfin. Digunakan sebagaianalgesik pada obat batuk yang kuat.

3.PsikotropikaBerdasarkan tujuan penggunaan dan tingkat

ketergantungan, psikotropika dibedakan menjadi:

502

Gambar 12.Erythroxy

Zat adiktif hampir semuanya termasuk ke dalampsikotropika, tetapi tidak semua psikotropikamenimbulkan ketergantungan. Berikut ini termasuk kedalam golongan psikotropika, yaitu Amfetamin dan LSD(Lysergic Acid Diethylamide). Penyalahgunaan kedua golonganpsikotropika ini sudah meluas di dunia.A.Amfetamin

Zat adiktif yang tergolong stimulan karena dapatmempercepat proses tubuh melalui sistem saraf pusat.Amfetamin sering disalahgunakan sebagai obat penurunberat badan dan doping bagi olahragawan. Hasilsintesisnya berupa ekstasi dan sabu. Gejala yangditimbulkan siaga, percaya diri, gembira berlebihan,banyak bicara, tidak mudah lelah, tidak nafsu makan,berdebar-debar, tensi menurun, napas cepat

B.LSD (Lysergic Acid Diethylamide)Termasuk dalam golongan halusinogen, dengan namajalanan: acid, trips, tabs, kertas.Bentuk yang bisadidapatkan seperti kertas berukuran kotak keci!sebesar seperempat perangko dalam banyak warna dangambar, ada juga yangberbentuk pil, kapsul.Cara menggunakannya dengan meletakkan LSD padapermukaan lidah dan bereaksi setelah 30-60 menit sejakpemakaian dan hilang setelah 8-12 jam.

503

GOLONGAN II:

Tujuaniptek &untuk

terapi potensikuat

mengakibatkan sindrom

GOLONGANIII :

Obat, terapi danTujuan iptek potensi sedang

dalammengakibatkan

sindromketergantungan

GOLONGAN IV:

Obat,terapi danTujuaniptek potensiringan

mengakibatk

PSIKOTRO

GOLONGANI :

Tujuaniptek potensikuat

mengakibatkan sindromketergantun

gan

Efek rasa ini bisa disebut tripping. Yang bisadigambarkan seperti halusinasi terhadap tempat warnadan waktu. Biasanya halusinasi ini digabung menjadisatu. Hingga timbul obsesi terhadap halusinasi yang iarasakan dan keinginan untuk hanyut didalamnya, menjadisangat indah ataubahkan menyeramkan dan lama-lamamembuat paranoid.

4.Zat Adiktif LainBahan/zat yang berpengaruh psikoaktif diluar yang disebutNarkotika dan Psikotropika, meliputi:a.Minuman berakohol

Mengandung etanol (etil alcohol), yang bepengaruhmenekan susunan syaraf pusat, dan sering menjadi bagiandan kehidupan manusia sehari-hari dalam kebudayaantertentu. Jika digunakan sebagai campuran dengannarkotika atau psikotropika, snemperkuat pengaruhobat/zat itu dalam tubuh manusia. Ada 3 golongan minuman berakohol, yaitu :1)Golongan A: kadar etanol 1-5%, (Bif)2)Golongan B : kadar etanol 5-20%, (Berbagai jenis

minuman anggur)3)Gotongan C: kadar etanol 20-45 %, (Whiskey, Vodca,

TKW, Manson House, Johny Walker, Kamput.)b.Inhalansia

504

Gambar 14. Lysergic Acid Diethylamide


Gambar 13. Amphetamin

Inhalansia (gas yang dihirup) dan solven (zat pelarut)mudah menguap berupa senyawa organik, yang terdapatpada berbagai barang keperluan rumah tangga, kantor danmesin. Yang sering disalah gunakan, antara lain : lem,thinner, penghapus cat kuku, bensin.

c.TembakauPemakaian tembakau yang mengandung nikotin sangat luasdi masyarakat. Pada upaya penanggulangan NAPZA dimasyarakat, pemakaian rokok dan alkoholterutama padaremaja, harus menjadi bagian dari upayapencegahan, karena rokok dan alkohol seeing menjadipintu masuk penyalahgunaan NAPZA lain yang lebihberbahaya.

Bahan/ obat/zat yang disalahgunakan dapat jugadiklasifikasikan sebagai berikut:1 Sama sekali dilarang : Narkotika golongan I dan

Psikotropika Golongan I.2 Penggunaan dengan resep dokter: amfetamin,

sedatif hipnotika.3 Diperjual belikan secara bebas : lem, thinner dan

lain-iain.4 Ada batas umur dalam penggunannya : alkohol,

rokok. 5.Efek Zat Adiktif dan Psikotropika terhadap Perilaku

Efek yang ditimbulkan zat adiktif dan psikotropika dapatdigolongkan menjadi tiga golongan :a. Golongan Depresan (Downer}

Adalah jenis NAPZA yang berfungsi mengurangiaktifitas fungsional tubuh. Jenis ini membuatpemakaiannya merasa tenang, pendiam dan bahkanmembuatnya tertidur dan tidak sadarkan diri.Golongan ini termasuk Opioida (morfin,heroin/putauw, kodein), Sedatif (penenang), hipnotik(otot tidur), dan tranquilizer (anti cemas) danlain-lain.

b. Golongan Stimulan(Upper)Adalah jenis NAPZA yang dapat merangsang fungsi

tubuh dan meningkatkan kegairahan kerja. Jenis ini

505

membuat pemakainya menjadi aktif, segar danbersemangat. Zat yang termasuk golongan ini adalah :Amfetamin (shabu, esktasi), Kafein, Kokain

c. Golongan HalusinogenAdalah jenis NAPZA yang dapat menimbulkan efek

halusinasi yang bersifat merubah perasaan danpikiran dan seringkali menciptakan daya pandang yangberbeda sehingga seluruh perasaan dapat terganggu.Golongan ini tidak digunakan dalam terapi medis.Golongan ini termasuk kanabis (ganja), LSD, danmescalin.

6.Upaya Pencegahan Penyalahgunaan Zat Adiktif danPsikotropika

Zat adiktif dan psikotropika akan memberikan manfaatjika dipakai untuk tujuan yang benar, misalnya untuk ilmupengetahuan dan pelayanan kesehatan. Dalam bidangkedokteran, misalnya satu jenis narkotika diberikankepada pasien yang menderita rasa sakit luar biasa karenasuatu penyakit atau setelah menjalani suatu operasi.Contoh lain, satu zat jenis psikotropika diberikan kepadapasien penderita gangguan jiwa yang sedang mengamuk dantak dapat ditenangkan dengan cara-cara lain. Jikapemakaian zat adiktif dan psikotropika dipakai di luartujuan yang benar, itu sudah termasuk penyalahgunaan danharus diupayakan pencegahannya.

Penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika sangatberbahaya bagi diri sendiri, keluarga, maupun kehidupansosial di sekitar kita. Dampak negatif pemakaian zatadiktif dan psikotropika pada diri sendiri, yaiturusaknya sel saraf, menimbulkan ketergantungan, perubahantingkah laku, dan menimbulkan penyakit (jantung, radanglambung dan hati, merusak pankreas, dan berisiko mengidapHIV positif).

Pada dosis yang tidak tepat akan mengakibatkankematian. Dalam kehidupan sosial, penyalahgunaanpemakaian zat adiktif dan psikotropika, di antaranya:sering membuat onar atau perkelahian (misalnya,perkelahian pelajar), melakukan kejahatan (pencurian dan

506

pemerkosaan), kecelakaan, timbulnya masalah dalamkeluarga, dan mengganggu ketertiban umum. Kita semuaharus berupaya untuk terhindar dari penyalahgunaan zatadiktif dan psikotropika. Pencegahan penyalahgunaan zatadiktif dan psikotropika memerlukan peran bersama antarakeluarga, masyarakat, dan pemerintah. a. Peran Anggota Keluarga

Setiap anggota keluarga harus saling menjaga agarjangan sampai ada anggota keluarga yang terlibat dalampenyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika. Kalanganremaja ternyata merupakan kelompok terbesar yangmenyalahgunakan zat-zat tersebut. Oleh karena itu,setiap orang tua memiliki tanggung jawab membimbinganakanaknya agar menjadi manusia yang bertaqwa kepadaTuhan YME. Karena ketaqwaan inilah yang akan menjadiperisai ampuh untuk membentengi anak darimenyalahgunakan obat-obat terlarang dan pengaruh burukyang mungkin datang dari lingkungan di luar rumah.

b. Peran Anggota MasyarakatKita sebagai anggota masyarakat perlu mendorong

peningkatan pengetahuan setiap anggota masyarakattentang bahaya penyalahgunaan obat-obat terlarang.Selain itu, kita sebagai anggota masyarakat perlumemberi informasi kepada pihak yang berwajib jika adapemakai dan pengedar narkoba di lingkungan tempattinggal.

c. Peran SekolahSekolah perlu memberikan wawasan yang cukup kepada

para siswa tentang bahaya penyalahgunaan zat adiktifdan psikotropika bagi diri pribadi, keluarga, dan oranglain. Selain itu, sekolah perlu mendorong setiap siswauntuk melaporkan pada pihak sekolah jika ada pemakaiatau pengedar zat adiktif dan psikotropika dilingkungan sekolah. Sekolah perlu memberikan sanksiyang mendidik untuk setiap siswa yang terbukti menjadipemakai atau pengedar narkoba.

D. Peran Pemerintah

507

Pemerintah berperan mencegah terjadinya penyalahgunaannarkotika dan psikotropika dengan cara mengeluarkan aturanhukum yang jelas dan tegas. Di samping itu, setiappenyalahguna, pengedar, pemasok, pengimpor, pembuat, danpenyimpan narkoba perlu diberikan sanksi atau hukuman yangmembuat efek jera bagi si pelaku dan mencegah yang laindari kesalahan yang sama.

Lembar kerja 1A. Alat dan Bahan

Molimot Alat tulis

B. Langkah-langkah kegiatan a. Menyiapkan kotak model molekulb. Merangkaikan atom-atom sesuai dengan rumus molekul

seperti H2, O2, H2O, dllC. Tuliskan data hasil pengamatanmu dalam bentuk tabel data

yang meliputi gambar molekul-molekul!Tabel 1. Pengaruh sudut terhadap molekul yang terbentukRumusmoleku

lGambar

Molekul

Unsure Senyawa

O2

H2

H2O

NaCl

508

Gambar 15.Bahan-bahan narkotikadan psikokropika yang

harus dihindarkan

NO2

D. Analisis Data dan Kesimpulana. Jelaskan struktur ikatan yang dibentuk oleh molekul

unsur?b. Jelaskan struktur ikatan yang dibentuk oleh molekul

senyawa?c. Rumuskan kesimpulanmu berdasarkan data yang ada!

Tuliskan laporan hasil kegiatan iniDartar Pustaka

Steve Setford.1996. Science Facts.Dorling Kindersley Book:London.( Hariani. 1997. Fakta Sains. Erlangga: Jakarta. )

Lembar kerja 2A. Alat dan Bahan

Bermacam-macam minuman isotonikB. Langkah Kerja

1. Bekerjalah dalam kelompok (masing-masing 5 orang)a. Menyiapkan sedikitnya 3 macam minuman isotonic dalam

satu kelompokb. Mengamati berbagai macam minuman isotonicc. Mengidentifikasi tiap kandungan ion dan molekul pada

masing-masing minuman isotonikd. Membandingkan kandungan ion dan molekul yang telah

diamati.2. Tuliskan data hasil pengamatanmu dalam bentuk tabeldata yang meliputi kandungan ion dan molekulTabel Kandungan ion dan molekul pada minuman isotonik.MinumanIsotonik

Ion MolekulKation AnionABCD

509

Eb. Analisis Data dan Kesimpulan

d. Dari pengamatan diatas, bagaimanakah ion yangterbentuk pada minuman isotonik?

e. Apa sajakah ion-ion yang berguna bagi tubuh?f. Molekul apa sajakah yang terdapat pada minuman

isotonik?g. Minuman isotonik manakah yang paling tinggi

kandungan ion dan molekulnya?h. Apakah semakin banyak kandungan ion dan molekul pada

suatu minuman isotonik berpengaruh pada kesehatantubuh?

i. Rumuskan kesimpulanmu berdasarkan data yang ada!

Tuliskan laporan hasil kegiatan ini!Dartar Pustaka

Steve Setford.1996. Science Facts.Dorling Kindersley Book:London.( Hariani. 1997. Fakta Sains. Erlangga: Jakarta. )

Lembar kerja 3KARTU IDENTITAS

BAHAN KIMIA YG ADA DI RUMAH TANGGA

Nama Bahan Kimia : DeterjenRumus Kimia (General/Spesifik) :

1.

Karakter (sifat-sifat Fisik)

Daftar Pustaka

510

2.

Reaksi-reaksi yang Relevan (Karakter Kimia)

Daftar Pustaka

3.

Perubahan-perubahan Spesies (Karakter Kimia)

Daftar Pustaka

4.

Perpindahan (Jejak di Sistem & Lingkungan air,udara, atau tanah)

Daftar Pustaka

6 Efek Toksikologi

511

.

Daftar Pustaka

7.

Identifikasi (Kualitatif)

Daftar Pustaka

8.

Identifikasi (Kuantitatif, termasuk prinsipdasar reaksi dan kerja instrumen/alat)

Daftar Pustaka

9.

Perundang-undangan yang Terkait dan Tuntutanyang diberlakukan

Daftar Pustaka

10 Ide-ide Penanganan (preventif dan kuratif)

512

.

Daftar Pustaka

Latihan1. Berikan tiga nama partikel dasar yang ada dalam atom. 2. Susunlah konfigurasi elektron pada atom di bawah ini

a. Al yang mempunyai nomer atom 13b. P yang mempunyai nomer atom 15c. Br yang mempunyai nomer atom 35d. Ca yang mempunyai nomer atom 20

3. Jelaskan bagaimana pembentukan Ion dan berikan contohnya4. Jekaskan tentang pembentukan molekul dan berikan contohnya5. Berikan contoh masing-masing 5 buah molekul unsur dan

molekul senyawa.

6. Klasifikasi kemasan

Di hadapan kelompok anda disediakan kemasan 11 produk yang dapat digolongkan bahan pembersih (lihat tabel 1). Dengan mengidentifikasi komposisi kimia (Ingredients) yang tercantum pada kemasan tiap-tiap produk, anda diminta melakukan pemilahan mana produk yang tergolong sabun, mana yang tergolong deterjen, dan yang tidak termasuk keduanya (beri tanda )

513

TABEL 1BEBERAPA PRODUK BAHAN PEMBERSIHNo.

Nama Produk

Sabun Deterjen

Lain-lain

1. `Lifebuoy2. Cussons

Baby3. Daia4. Surf5. Soklin

Power6. Attack7. Bukrim8. Pepsodent9. Bayclin10.

Sunclin

11.

Sunsilk Shampo

Pertanyaan :1. Bahan kimia yang anda pakai sebagai pertimbangan untukmemvonis bahwa produk tertentu tergolong sabun adalah?

2. Bahan kimia yangg anda pakai sebagai pertimbangan untukmemvonis bahwa produk tertentu tergolong deterjen adalah?

3. Apakah jawaban anda pada pertanyaan no. 1 dan 2 sejalandengan kerangka konseptual sebagaimana ditulis dalam bagianA di atas. Jelaskan!

4. Adakah produk yang tergolong lain-lain (tidak termasuksabun atau deterjen)? Mengapa?

5. Pada kemasan biasanya tertera tulisan LAS. Singkatan dariLAS adalah?

514

6. Fragmen kimia LAS yang akan berkontribusi mencemarilingkungan dan membahayakan kesehatan adalah? Jelaskan!

7. Tuliskan mekanisme kerja sabun dan deterjen. Lebih baikjika dilengkapi dengan visualisasi gambar.

515

LEMBAR ASESMENLembar Asesmen 1 (Cakupan sesuai dengan Bab 3)Lembar Asesmen 2 (Cakupan sesuai dengan Bab 4)Lembar Asesmen 3 (Cakupan sesuai dengan Bab 5)

516

LEMBAR KUNCI JAWABANKunci Jawaban Lembar Asesmen 1Kunci Jawaban Lembar Asesmen 2Kunci Jawaban Lembar Asesmen 3

517

DAFTAR PUSTAKA

518

Ardiana, Leo Idra, 2001. Pembelajaran Kontekstual. Makalah.

Arends, Richard I, (1997), Classroom Instruction and Management, TheMc.Graw-Hill Companies.

______________, (1998), Learning to Teach, The Mc.Graw-Hill Companies.

Bandura, A., & cervone, D. (1986). Social Foundation of thought andAction. Englewood Cliffs, NJ: prientice Hall

B. Johnson, Elaine, (2006), Contextual Teaching & Learning, terj.Ibnu Setiawan, Bandung:MLC.

Brown, H. Douglas. 1987. Principles of Language Learning and Teaching.New Jersey: Prentice-Hall.

Bruner, J.S. (1962). The Process of Education. Cambridge, MA:Harvard University Press

Dahar, Ratna Wilis. 1989. Teori-Teori Belajar. Jakarta: Erlangga.

Depdikbud. 1993. Kurikulum Bahasa Indonesia di MA/MA. Jakarta:Depdikbud.

De Porter, Bobbi dkk. 1999. Quantum Learning. Bandung: Kaifa.

---------. 1999. Quantum Bussines. Bandung: Kaifa.

Donovan, M.Suzanne, (2005), How Student Learn Science in The Classroom,Washington DC: National Research Council.

Dryden, Gordon dan Vos, Jeanette. Revolusi Cara Belajar (bagian Idan II). Bandung: Kaifa.

Fakih, Mansur, dkk. 2001. Pendidikan Popular, Membangun KesadaranKritis. Jogyakarta: Insist dan Read Book.

Fairclough, Norman. 1995. Kesadaran Bahasa Kritis (terj. Hartoyo).Semarang: IKIP Semarang Press.

Gardner, Howard. 2003. Kecerdasan Majemuk. Batam: Interaksara.

519

Johnson, Elaine B. 2002. Contextual Teaching and Learning.California: Corwin Press, Inc.

Nur, M. dan Wikandari, P.R. 2000. Pengajaran Berpusat kepada Siswadan Pendekatan Konstruktivistik dalam Pengajaran. Surabaya:Universitas Negeri Surabaya

Nurhadi, 2002. Pendekatan Kontekstual (Contextual Teaching andLearning).Jakarta : Departemen Pendidikan Nasional.

Nurhadi, Buhan Yasin, Agus. 2004. Pembelajaran Kontekstual(Contextual Teaching And Learning (CTL)) Dan Penerapannya DalamKBK. Malang : UM PRESS.

Nurhadi, 2002. Pendekatan Kontekstual (Contextual Teaching andLearning).Jakarta : Departemen Pendidikan Nasional.

Nurhadi, Buhan Yasin, Agus. 2004. Pembelajaran Kontekstual(Contextual Teaching And Learning (CTL)) Dan Penerapannya DalamKBK. Malang : UM PRESS.

Rooijakkers, 1982. Mengajar dengan Sukses. Jakarta: Gramedia.

Saekhan, Muchith, 2008, Pembelajaran Kontekstual, Semarang:Rasail

Silberman, Melvin L. 2004. Active Learning. Bandung: Nusa Media.

Sindhunata (ed.). 2000. Membuka Masa Depan Anak-Anak Kita, MencariKurikulum Pendidikan Abad XXI. Jogyakarta: Kanisius.

Suyatno dan Subandiyah, Heny. 2002. Metode Pembelajaran.Jakarta: Modul Pelatihan Guru Terintegrasi BerbasisKompetensi.

Arsyad, Azhar. 2007. Media Pembelajaran. Jakarta: PTRajaGrafindo Persada.

Davies, Ivor K. 1986. Pengelolaan Belajar. Jakarta: Rajawali Pers.Degeng, I Nyoman Sudana. 1998. Teori Pembelajaran 2: Terapan. Program

Magister Manajemen Pendidikan Universitas Terbuka.Heinich, R., et al. 1996. Instructional Media and Technology for

Learning. New Jersey: Prentice Hall, Englewood Cliffs.

520

Pribadi, Benny Agus dan Dewi Padmo Putri. 2001. Ragam Mediadalam Pembelajaran. Proyek Pengembangan UniversitasTerbuka Direktorat Jenderal Pendidikan TinggiDepartemen Pendidikan Nasional.

Sadiman, Arief S., dkk. 2008. Media Pendidikan: Pengertian,Pengembangan, dan Pemanfaatannya. Jakarta: PTRajaGrafindo Persada.

Soekamto, Toeti. 1993. Perancangan dan Pengembangan SistemInstruksional. Jakarta: Intermedia.

Sudjana, Nana dan Ahmad Rivai. 2002. Media Pengajaran. Bandung:Sinar Baru Algesindo.

Anderson, Lorin W. (2003). Classroom assessment, enhancing the qualityof teacher decision making. Marwah: Lawrence ErlbaumAssociates, Publishers.

Anderson, O.W. dan Krathwohl, D. R. (2001). A taxonomy forlearning, teaching, and assessing. New York:

Bailey, D. Kenneth. 1982. Methods of Social Research (secondedition). New York. The Free Press.

Brown, D.H. 2004. Language Assessment: Principles and Classroom Practices.White Plains, NY: Pearson Education, Inc.

Cohen, Louis and Lawrence Manion. 1990. Research Methods inEducation (third edition). London: Routledge.

Djemari Mardapi. 2008. Teknik Penyususnan Instrumen Tes dan Nontes.Yogyakarta: Mitra Cendekia

Johnson D.W. dan Johnson R.T. (2002). Meaningful assessment.Boston: Allyn and Bacon.

Kaufman, R. & Thomas, S. (1980). Evaluation without fear. New York:NewViewpoints.

Kemp, J.E., G.R. Morrison, M.R. Ross. 1991. Designing EffectiveInstruction. New York: Macmillan College PublishingCompany.

National Research Council (2000). The assessment of science meets thescience of assessment. Washington, D.C.: National Academy

521

Press. Diambil pada tanggal 27 September 2002 darihttp://www.nap.edu

Phillips, J.J. (1991). Handbook of evaluation and measurement methods.Houston: Gulf Publishing Company.

Pusat Kurikulum Badan Penelitian dan Pengembangan DepartemenPendidikan Nasional, 2006. Model Penilaian KelasKTSP SMP/MTs.

Stufflebeam, D.L. dan Shinkfield, A.J. (1985). Systematicevaluation. Boston: Kluwer-Nijhoff Publishing.

Tierney, R.J., M.A. Carter, dan L.E. Desai. 1991. PortfolioAssessment in the Reading-Writing Classroom. Norwood, MA:Christopher-Gordon.

Tuckman, Bruce W. 1975. Measuring Educational Outcomes: Fundamentalsof Testing. New York: Harcourt Brace Jovanovich, Inc.

________. 2007. Permendiknas No 20 tentang Standar Penilaian.Arends, Richard I. 2002. Classroom Management. New York:

McGrawhill Book Co.Fraenkel, Jack R and Norman E Wallen. 2011. How to Design and

Evaluate Research in Education. New York: McGraw-Hill HighEducation.

Hopkins, David. (1993). A Teacher’s Guide to Classroom Research.Buckingham: Open University.

Kemmis, Stephen & Mc Taggart, Robin (1992). The Action ResearchPlanner. Victoria: Deakin University Press.

Mettetal, Gwyn.”The What, Why, and How of Classroom ActionResearch, JoSoTL Volume 2 Number 1, 2001. pp

Nur, Mochamad, (2001). Penelitian Tindakan Kelas. Kumpulan MakalahTeori Pembelajaran MIPA. Surabaya: PSMS UniversitasNegeri Surabaya.

Tim Pelatih Proyek PGSM, (1999). Penelitian Tindakan Kelas (ClassroomAction Research). Departemen Pendidikan dan KebudayaanDirjen Dikti. Proyek Pengembangan Guru SekolahMenengah (Secondary School Teacher Development Project) IBRDLoan No. 3979-Ind.

Undang-Undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru dan Dosen

522

http://www.nap.edu/

Wardani, I.G.A.K, Wilhardit, K. & Nasution, N. 2004. Penelitian Tindkaan Kelas. Jakarta: Pusat Penerbitan Universitas Terbuka.

523

LAMPIRAN-LAMPIRAN(Jika ada, misal tabel-tabel statistika untuk modul tentang statistika)

524

Identitas Penulis Modul

No

NamaLengkap

(termasukGelarAkd)

Institusi

AlamatInstitusi

TeleponKantor

AlamatRumah

TeleponRumah

HP&Email

1 2

525

MODUL PLPG IPA KSG

Documents

Transcript of MODUL PLPG IPA KSG