100798036 Konsep Dasar Sains

1

Hand Out

KONSEP DASAR SAINS

Oleh

M. Sururuddin, M. Pd

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR (PGSD) JURUSAN ILMU PENDIDIKAN

SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN (STKIP) HAMZANWADI SELONG

2010

2

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas rahmat dan karunia yang

dilimpahkan-Nya, sehingga buku ajar ini dapat diselesaikan walaupun masih banyak

kekurangan. Buku ajar ini mengungkap tentang konsep dasar sains SD antara lain: 1.

Hakikat Sains, 2. Keterampilan Proses Sains, 3. Makhluk Hidup, 4. Mengenal Bagian

Tubuh Makhluk Hidup 5. Makhluk Hidup Dan Lingkungan, 6. Materi dan Energi, 7.

Gerak.

Dalam kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih sedalam-

dalamnya kepada berbagai pihak yang telah memberi bantuan baik berupa fisik maupun

non fisik yang berupa arahan dan dorongan selama penulis membuat buku ajar ini.

Semoga amal kebaikan dari berbagai pihak tersebut mendapat pahala yang berlipat

ganda dari Allah SWT, dan semoga buku ajar ini dapat memberikan manfaat bagi siapa

saja yang membacanya. Amin.

Kelayu, April 2010

Penulis

3

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI ...................................................................................................... ii

TINJAUAN MATA KULIAH .......................................................................... iv

BAB I : HAKIKAT SAINS ......................................................................... 1

BAB II : KETERAMPILAN PROSES SAINS .......................................... 6

BAB III : MAKHLUK HIDUP ..................................................................... 22

1. CIRI-CIRI MAKHLUK HIDUP ..................................................... 22

2. EKOSISTEM ................................................................................. 24

BAB IV : MENGENAL BAGIAN TUBUH MAKHLUK HIDUP ............ 28

1. TUMBUHAN ................................................................................. 29

2. HEWAN ......................................................................................... 43

3. MANUSIA ..................................................................................... 59

BAB V : MAKHLUK HIDUP DAN LINGKUNGAN ............................... 80

1. EKOLOGI ..................................................................................... 81

A. PRINSIF-PRINSIF EKOLOGI ................................................ 88

B EKOSISTEM .......................................................................... 94

2. SALING KETERGANTUNGAN ANTAR MAKHLUK HIDUP. 98

A. RANTAI MAKANAN ............................................................ 98

B. JARING-JARING MAKANAN .............................................. 100

C. RANTAI MAKANAN DAN TINGKAT TROPIK ................ 101

D. PIRAMIDA EKOLOGI ........................................................... 102

E. ALIRAN ENERGI ................................................................... 104

4

BAB VI: MATERI DAN ENERGI ...................................................................... 108

1. MATERI DAN PERUBAHANNYA ............................................ 109

2. ENERGI .......................................................................................... 115

BAB VII : GERAK ............................................................................................ 126

KONSEP DASAR PADA GERAK .................................................... 126

1. PERPINDAHAN DAN JARAK ..................................................... 127

2. KELAJUAN DAN KECEPATAN RATA-RATA ......................... 129

3. KECEPATAN SESAAT ................................................................. 130

4. PERLAJUAN DAN PERCEPATAN RATA-RATA ..................... 130

LATIHAN ........................................................................................... 135

RANGKUMAN .................................................................................. 142

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 143

5

BAB I

HAKIKAT SAINS

Mengetahui cara pandang tentang sains merupakan faktor penting yang

menentukan arah pembelajaran sains. Pernyataan ini bukan khayalan, tetapi hasil

penelitian, yakni bahwa persepsi guru tentang sains akan mempengaruhi proses

pembelajarannya.

Berbeda alat pandang akan memberikan hasil pandang yang berbeda. Orang

awam akan memandang sains sebagai susunan informasi-informasi ilmiah an sich.

Ilmuwan akan memandang atau mendefinisikan sains sebagai metode yang dengannya

hipotesis diuji. Filsuf akan memandang sains sebagai cara yang berisi tanya-jawab,

rangkaian tanya-jawab akan kebenaran dari apa yang telah diketahui manusia.

James B. Conant, mendeskripsikan sains sebagai rangkaian konsep dan pola

konseptual yang saling berkaitan yang dihasilkan dari eksperimen dan observasi. Hasil-

hasil eksperimen dan observasi yang diperoleh sebelumnya menjadi bekal bagi

eksperimen dan observasi selanjutnya, sehingga memungkinkan ilmu pengetahuan

tersebut untuk terus berkembang.

Pengertian IPA menurut Carin & Sound (1989) adalah suatu sistem untuk

memahami alam semesta melalui observasi dan eksperimen yang terkontrol. Abruscato

(1996) dalam bukunya yang berjudul Teaching Children Science mendefinisikan

tentang IPA sebagai pengetahuan yang diperoleh lewat serangkaian proses yang

sistematik guna mengungkap segala sesuatu yang berkaitan dengan alam semesta.

The Harper Encyclopedia of Science mendefinsikan sains sebagai suatu

pengetahuan dan pendapat yang tersusun dan didukung secara sistematis oleh bukti-

bukti yang dapat diamati.

Jika menggunakan sudut pandang yang lebih menyeluruh, sains seharusnya

dipandang sebagai cara berpikir (a way of thinking) untuk memeroleh pemahaman

tentang alam dan sifat-sifatnya, cara untuk menyelidiki (a way of investigating)

bagaimana fenomena-fenomena alam dapat dijelaskan, sebagai batang tubuh

pengetahuan (a body of knowledge) yang dihasilkan dari keingintahuan (inquiry) orang.

Menggunakan pemahaman akan aspek-aspek yang fundamental ini, seorang guru sains

(IPA) dapat terbantu ketika mereka menyampaikan pada para siswa gambaran yang

lebih lengkap dan menyeluruh tentang semesta sains.

6

Sains sebagai cara untuk berpikir (Way of Thinking)

Sains merupakan aktivitas manusia yang dicirikan oleh adanya proses berpikir

yang terjadi di dalam pikiran siapapun yang terlibat di dalamnya. Pekerjaan para

ilmuwan yang berkaitan dengan akal, menggambarkan keingintahuan manusia dan

keinginan mereka untuk memahami gejala alam. Masing-masing ilmuwan memiliki

sikap, keyakinan, dan nilai-nilai yang memotivasi mereka untuk memecahkan

persoalan-persoalan yang mereka temui di alam. Ilmuwan digerakkan oleh rasa

keingintahuan yang sangat besar, imajinasi, dan pemikiran dalam penyelidikan mereka

untuk memahami dan menjelaskan fenomena-fenomena alam. Pekerjaan mereka

termanifestasi dalam aktivitas kreatif dimana gagasan-gagasan dan penjelasan-

penjelasan tentang fenomena alam dikonstruksi di dalam pikiran.

Sains sebagai cara untuk menyelidiki (Way Of Investigating)

Siapa saja yang berkeinginan memahami alam dan menyelidiki hukum-

hukumnya harus mempelajari gejala alam/peristiwa alam dan segala hal yang terlibat di

dalamnya. Petunjuk-petunjuk yang ada pada gejala alam pada kenyataannya telah

tertanam di alam itu sendiri.

Sains terbentuk dari proses penyelidikan yang terus menerus. Hal yang

menentukan sesuatu dinamakan sebagai sains adalah adanya pengamatan empiris. Jika

ketajaman perhatian kita pada fenomena alam ditandai dengan adanya penggunaan

proses ilmiah seperti pengamatan, pengukuran, eksperimen, dan prosedur-prosedur

ilmiah lainnya, maka itulah pengetahuan ilmiah.

Sains Sebagai Batang Tubuh Pengetahuan (A Body Of Knowledge)

Sains merupakan batang tubuh pengetahuan yang terbentuk dari fakta-fakta,

konsep-konsep, prinsip-prinsip, hipotesis-hipotesis, teori-teori, dan model-model

membentuk kandungan (content) sains. Pembentukan ini merupakan proses akumulasi

yang terjadi sejak zaman dahulu hingga penemuan pengetahuan yang sangat baru.

Fakta

Fakta merupakan produk paling dasar dari sains (IPA). Fakta-fakta merupakan

dasar dari konsep-konsep, prinsip-prinsip, dan teori-teori. Fakta menunjukkan

kebenaran dan keadaan sesuatu. Karena fakta-fakta diperoleh dari hasil observasi, maka

fakta-fakta merepresentasikan apa yang dapat dilihat. Seringkali, dua buah kriteria

berikut ini digunakan untuk mengidentifikasi sebuah fakta, (a) dapat diamatai secara

7

langsung, (b) dapat didemonstrasikan kapan saja. Oleh karena itu, fakta-fakta terbuka

bagi siapapun yang ingin mengamatinya. Namun, kita harus ingat bahwa dua kriteria di

atas tidak selalu berlaku karena ada informasi faktual yang hanya terjadi sekali dalam

jangka waktu yang sangat lama, seperti erupsi gunung berapi.

Konsep

Fakta-fakta hanyalah merupakan bahan kasar dan harus diolah lagi sehingga

membentuk gagasan yang berarti dan hubungan-hubungan antarfakta. Aktivitas berpikir

dan menalar diperlukan untuk mengidentifikasi pola dan membuat kaitan antardata,

sehingga membentuk pertalian yang disebut dengan konsep.

Konsep adalah abstraksi dari kejadian-kejadian, banda-benda, atau gejala yang

memiliki sifat tertentu atau lambang. Ikan, misalnya, memiliki karakteristik tertentu

yang membedakannya dengan reptil dan mamalia. Dikemukakan oleh Collette &

Chiappetta, menurut Bruner, Goodnow, dan Austin (1956), sebuah konsep setidaknya

memiliki 5 unsur, (1) nama, (2) definisi, (3) lambang, (4) nilai, dan (5) contoh.

Misalnya konsep tentang perpindahan. Nama dari konsep adalah perpindahan,

definisinya adalah sebuah vektor yang arahnya dari benda pada kedudukan awal

menuju kedudukan akhir dan mempunyai besar yang sama dengan jarak terpendek

antara dua kedudukan. Lambang perpindahan adalah C, mempunyai nilai, misalnya 7

meter dan mempunyai contoh sebagaimana gambar di bawah ini :

B

A C

Kata konsep dan generalisasi sering dipergunakan secara bergantian. Konsep

kadangkala diartikan sebagai bayangan mental atau sudut pandang secara individual.

Sebagai contoh, jika seorang anak mempunyai konsep jarak bumi ke bulan, maka

konsep ini khas untuk dirinya sendiri. Sementara generalisasi adalah pernyataan yang

didasarkan atas akumulasi pengalaman-pengalaman yang terjadi dalam komunitas

ilmiah.

Contoh lain dari konsep dalam sains antara lain:

o Hewan berdarah dingin adalah hewan yang menyesuaikan suhu tubuhnya dengan

8

suhu lingkungannya..

o Satelit adalah benda angkasa yang bergerak mengelilingi planet.

o Air adalaha zat yang molekulnya tersusun atas 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen.

Prinsip-prinsip dan hukum-hukum

Prinsip-prinsip dan hukum-hukum merupakan hasil generalisasi dari konsep-

konsep. Prinsip dan hukum seringkali digunakan secara bergantian sebagai sinonim.

Prinsip atau hukum terdiri dari fakta-fakta dan konsep-konsep. Prinsip-prinsip dan

konsep-konsep lebih umum daripada fakta-fakta, tetapi juga sering dikaitkan dengan

gejala yang dapat diamati di bawah kondisi-kondisi tertentu. Prinsip-prinsip yang

mengatur pertumbuhan dan reproduksi menyediakan informasi yang dapat dipercaya

berkenaan dengan perubahan yang terjadi dalam sistem kehidupan.

Contoh produk IPA yang merupakan prinsip ialah :

o Logam bila dipanaskan memuai

o Semakin besar besar intensitas cahaya, semakin efektif proses fotosintesis

o Larutan yang bersifat asam bila dicampur dengan larutan yang bersifat basa akan

membentuk garam dan bersifat netral.

o Semakin besar perbedaan tekanan udara, semakin kuat angin berhembus

Hukum adalah prinsip yang bersifat spesifik. Kekhasan hukum dapat ditunjukkan dari :

Bersifat lebih kekal karena telah berkali-kali mengalami pengujian

Pengkhususannya dalam menunjukkan hubungan antar variabel

Hukum-hukum tentang gas, hukum-hukum tentang gerak, dan hukum tentang

listrik sebagai contoh, menentukan hal-hal yang dapat diamati di bawah kondisi-kondisi

tertentu.

Contoh:

Hukum ohm menunjukkan hubungan antara hambatan dengan kuat arus dan

tegangan listrik, yaitu besarnya hambatan sebanding dengan besarnya tegangan

listrik tetapi berbanding terbalik dengan kuat arusnya. Hukum tersebut secara

matematis dibahasakan dalam bentuk persamaan :

R = V

dimana : R = tahanan I

V = tegangan

I = kuat arus

9

Teori-teori

Ilmuwan menggunakan teori untuk menjelaskan pola-pola. Teori merupakan

usaha intelektual yang sangat keras karena ilmuwan harus berhadapan dengan

kompleksitas dan kenyataan yang tidak jelas dan tersembunyi dari pengamatan

langsung. Gagasan ini menjadi jelas ketika orang merujuk teori atom, yang menyatakan

bahwa seluruh benda tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil yang disebut

dengan atom. Gambaran visual ini akan lebih sukar diterima ketika kita meninjau salah

satu aspek teori yang menyatakan bahwa sebuah atom sebenarnya 99,99 % kosong.

Teori memiliki tujuan yang berbeda dengan fakta-fakta, konsep-konsep, dan

hukum-hukum, tetapi ilmuwan menggunakan jenis pengetahuan ini untuk menyajikan

penjelasan-penjelasan dari fenomena-fenomena yang terjadi. Teori-teori mempunyai

hakikat berbeda dan tidak pernah menjadi fakta atau hukum, tetapi teori tetap berlaku

sementara sampai disangkal atau direvisi.

Model

Model ilmiah adalah representasi dari sesuatu yang tidak dapat kita lihat. Model ini

menjadi gambaran mental yang digunakan untuk menunjukkan gajala dan gagasan-

gagasan yang abstrak. Model-model tersebut harus menyertakan hal-hal yang

menonojol dan penting dari gagasan atau teori yang mana ilmuwan mencoba untuk

memahamkannya atau menjelaskan gagasan atau teori tersebut. Model atom Bohr,

model tata surya, dan model DNA double helix merupakan representasi konkret dari

gejala-gejala/fenomena-fenomena yang tidak dapat kita amati secara langsung. Buku

teks merupakan referensi utama ketika kita ingin menemukan model-model untuk

membantu kita dalam belajar. Sayangnya, orang kemudian percaya begitu saja pada

model yang dia lihat, tidak tahu bahwa model hanyalah merupakan alat bantu

mengkonseptualisasi fitur yang menonjol dari prinsip-prinsip dan teori-teori, dan

gambaran mental tidaklah sesuai dengan kenyataannya sebagian atau keseluruhan.

10

BAB II

KETERAMPILAN PROSES SAINS (Science Proccess Skills)

KETERAMPILAN PROSES DASAR

Sains dan pembelajaran sains tidak hanya sekedar pengetahuan yang bersifat

ilmiah saja, mela inkan terdapat dimensi-dimensi ilmiah penting yang menjadi bagian

sains. Pertama, adalah muatan sains (content of science) yang berisi berbagai fakta,

konsep, hukum, dan teori-teori. Dimensi inilah yang menjadi obyek kajian ilmiah

manusia.

Dimensi kedua sains adalah proses dalam melakukan aktivitas ilmiah dan sikap

ilmiah dari akt ivi s sains. Proses dalam melakukan aktivitas-aktivitas yang terkait

dengan sains biasa disebut dengan keterampilan proses sains (science proccess skills).

Keterampilan proses inilah yang digunakan setiap ilmuwan ketika mengerjakan

aktivitas-aktivitas sains. Karena sains adalah tentang mengajukan pertanyaan dan

mencari jawaban dari pertanyaan-pertanyaan yang diajukan, maka keterampilan ini

dapat juga diterapkan dalam kehidupan kita sehari-hari ketika kita menemukan

persoalan-persoalan keseharian dan kita harus mencari jawabannya. Jadi, mengajarkan

keterampilan proses sains pada siswa sama artinya dengan mengajarkan keterampilan

yang nantinya akan mereka gunakan dalam kehidupan keseharian mereka.

Dimensi ketiga dari sains merupakan dimensi yang terfokus pada karakteristik

sikap dan watak ilmiah. Dimensi ini meliputi keingintahuan seseorang dan besarnya

daya imajinasi seseorang, juga antusiasme yang tinggi untuk mengajukan per tanyaan

dan memecahkan permasalahan. Sikap lain yang juga harus dimiliki seorang ilmuwan

adalah sikap menghargai terhadap metode-metode dan nilai-nilai di dalam sains.

Metode-metode sains yang dimaksud di sini meliputi usaha untuk menjawab

pertanyaan-pertanyaan menggunakan bukti-bukti, kemauan untuk mengakui pentingnya

mengecek ulang data yang diperoleh, dan memahami bahwa pengetahuan ilmiah dan

teori-teori berubah sepanjang waktu selama informasi-informasi yang lebih banyak dan

lebih baik diperoleh

11

Enam buah keterampilan proses dasar

Keterampilan-keterampilan proses adalah bagian-bagian yang membentuk

landasan metode-metode ilmiah. Keenam keterampilan tersebut adalah,

Pengamatan (observation)

Pengomunikasian (communication)

Pengklasifikasian(classification)

Pengukuran (measurement)

Penyimpulan (inference)

Peramalan (prediction)

Keenam keterampilan di atas terintegrasi ketika seorang ilmuwan merancang dan

mengadakan sebuah eksperimen. Enam keterampilan dasar di atas sangat penting dalam

kedudukannya sebagai keterampilan mandiri sebagaimana pentingnya ketika

berkedudukan sebagai keterampilan terintegrasi.

Pada tingkat atau kelas (grades) yang paling awal, siswa akan menghabiskan

banyak waktunya untuk menggunakan keterampilan pengamatan dan pengomunikasian.

Pada tingkat di atasnya, siswa akan mulai menggunakan keterampilan untuk menarik

simpulan dan peramalan. Pengklasifikasian dan pengukuran cenderung digunakan oleh

siswa pada berbagai tingkatan. Hal ini dikarenakan terdapatnya berbagai cara untuk

mengklasifikasi dan karena metode-metode dan sistem pengukuran harus juga

dikenalkan pada anak secara gradual (berangsur-angsur) sepanjang waktu siswa

berinteraksi dengan sains.

Sains diawali dari pengamatan

Pengamatan (observation) adalah salah satu keterampilan proses sains yang

mendasar. Kita mengamati benda-benda dan kejadian-kejadian menggunakan kelima

indera kita, dan dengan cara inilah kita belajar tentang dunia di sekitar kita.

Kemampuan untuk membuat pengamatan yang baik, sangat diperlukan

untuk menumbuhkan keterampilan proses yang lain, seperti berkomunikasi,

mengklasifikasi, mengukur, menarik simpulan, dan memprediksi.

Tingginya kemampuan dalam melakukan pengamatan merupakan aspek yang

sangat penting. Oleh karena itu, perlu ditekankan bahwa ketika melakukan pengamatan

siswa hendaklah jujur dan obyektif.

12

Aktivitas melihat berkaitan dengan hal mempercayai sesuatu dan dengan

menggunakan mata kita dapat melihat sifat-sifat dari benda seperti ukuran, bentuk, dan

warna benda. Pengamatan yang paling sederhana ini, yang dilakukan hanya dengan

menggunakan indera merupakan pengamatan kualitatif. Sebagai contoh, Daun itu

hijau, tipis, dilapisi lilin dan halus. Pengamatan yang melibatkan sejumlah bilangan

atau kuantitas disebut dengan pengamatan kuantitatif. Sebagai contoh, massa dari daun ini

adalah 5 gram atau masing-masing tanda dalam daun tersebut terdiri dari 5 buah daun.

Pengamatan kuantitatif memberikan informasi yang lebih seksama daripada

pengamatan menggunakan indera semata.

Selain sifat-sifat yang kita amati, kita juga mengamati perubahan-perubahan

yang terjadi di lingkungan sekitar kita, juga mengenal persamaan dan perbedaan di

antara dua atau lebih hal. Misalnya ketika kita duduk di depan api yang sedang menyala

membakar kayu, kita akan mengetahui bahwa api menyebabkan kayu berubah menjadi

abu.

Selain menggunakan mata, telinga juga memainkan peranan penting

dalam keterampilan proses ini, misalnya mendeteksi sifat-sifat suara seperti kebisingan,

titi nada, dan irama. Ketika mendengarkan musik, kita akan mengenal perubahan halus

yang terjadi pada kecepatan musik tersebut, jenis alat musik yang dipakai, dan tempo

yang khusus yang mencirikan perbedaan budaya.

Ketika kita menyentuh benda, kita tidak hanya mengamati bentuk dan

ukurannya, t e t a p i juga menemukan teksturnya. Sebagai contoh, ketika kita

membandingkan tisu toilet. Kita akan menemukan mana yang lebih halus atau mana

yang lebih kasar. Di sinilah indera peraba berperan.

Indera pengecap membantu kita untuk mengenal rasa pahit, manis, asin, dan

asam dari makanan. Tentu saja, seorang ilmuwan tidak dapat mengecap segala ketika di

laboratorium, yang jelas, kita memahami bahwa indera pengecap termasuk alat

pengamatan juga. Berbicara tentang koki terhebat di dunia. Meski ia mengikuti resep,

mereka akan secara berkala akan mencicipi masakannya sebelum dihidangkan, untuk

memutuskan apakah masih harus ditambahkan bumbu atau bahan masakan yang lain.

Sebagaimana seorang ilmuwan, koki juga menyadari bahwa campuran bahan masakan

yang benar akan menghasilkan hidangan yang lezat.

Selain rasa, aroma juga akan mempengaruhi ketertarikan orang terhadap masakan.

13

Di sinilah indera penciuman berperan sebagai salah satu alat pengataman.

Terlihat seperti (warna,

bentuk, ukuran)

Benda itu baunya , Baunya seperti bau Itu suara suaranya seperti Mata

Hidung Telinga Mengamati Lidah Kulit

Rasanya manis, Benda ini panas, Benda ini halus,

Rasanya pahit, Benda ini keras,

Dalam melakukan pengamatan, para siswa, terutama anak yang lebih muda,

akan memerlukan bantuan untuk melakukan pengamatan yang baik. Siswa harus

didorong untuk membuat pengamatan yang detail dan perekaman/pencatatan data hasil

pengamatan dengan akurat, di samping juga menghasilkan perincian dari deskripsi yang

telah dibuat. Satu alasan bahwa pengamatan harus penuh dengan hal-hal yang detail

adalah bahwa dengan cara ini siswa dapat meningkatkan pemahaman mereka tentang

konsep yang sedang dipelajari. Apakah siswa mengamati dengan kelima inderanya atau

dengan bantuan alat-alat, kita dapat memandu mereka untuk membuat pengamatan

yang lebih baik dan lebih detail. Kita dapat melakukannya dengan mendengarkan siswa

mengemukakan hasil pengamatan awalnya kemudian meminta mereka untuk

merincinya. Sebagai contoh, jika seorang siswa mendeskripsikan apa yang dapat dia

lihat, mereka mungkin akan mendeskripsikan warna sesuatu tersebut, tetapi tidak

bentuk atau ukurannya. Seorang siswa mungkin mendeskripsikan kerasnya suara tetapi

tidak titi nada atau iramanya. Kita dapat mendorong siswa untuk menambah informasi

tentang sesuatu yang diamati sehingga lebih rinci, tidak peduli indera yang mereka

14

gunakan. Cara lain untuk mendorong siswa lebih rinci dalam melakukan pengamatan,

misalnya, jika sesuatu berubah, siswa harus terlibat dalam perubahan tersebut, baik

sebelum, ketika perubahan terjadi, dan setelah perubahan terjadi untuk melakukan

pengamatan. Kika memungkinkan, siswa seharusnya dibesarkan hatinya untuk

memberikan nama dari gejala yang telah mereka amati, apapun nama yang diberikan

olehnya.

Aktivitas di bawah ini boleh dicoba.

Anda dapat mengawali kelas dengan pertanyaan-pertanyaan berkaitan dengan

aktivitas siswa sebelum berangkat sekolah. Pancing mereka untuk mengatakan

halaman rumah. Bawa percakapan pada tema bunga dan tanaman. Aktivitas

pengamatan dapat menggunakan bunga dan tanaman yang ada di luar kelas. Bawa siswa

keluar kelas lalu minta mereka, secara berkelompok mengamati menggunakan panca

indera mereka.

Nomor Hasil pengamatan Indera yang digunakan

1. Bunga berwarna merah Penglihatan

2. ........ .........

3. dst dst dst

Selanjutnya, mintalah siswa untuk membandingkan hasil pengamatannya

dengan pengamatan temannya. Setelah siswa salin memperbaiki pengamatan melalui

share yang dilakukan dengan temannya, berikan check list di bawah ini kepada seluruh

siswa untuk memeriksa hasil pengamatannya.

NOMOR PENGAMATAN INDRA

1. Apakah warnanya? indera penglihatan

2. Berapa banyak batangnya? indera penglihatan

3. Apakah tanamannya merambat? indera penglihatan

4. Bagaimana bentuk daunnya? indera penglihatan

5. Apakah daunnya berkilat? Atau kusam? indera penglihatan

6. Apakah daunnya bergerigi? indera penglihatan

7. Apakah daunnya seragam? indera penglihatan

8. Apakah tulang daunnya terlihat jelas? indera penglihatan

9. Apakah tulang daunnya mempunyai indera penglihatan

15

bentuk yang sama pada setiap daun?

10. Bagaimana bentuk batangnya? Tebal atau

tipis?

indera penglihatan

dan indera peraba

11. Daunnya berkelompok atau menyebar? indera penglihatan

12. Bagaimana tekstur batang dan permukaan

daunnya? Kasar atau halus?

indera peraba

13. Apakah daunnya kaku atau lemas? indera peraba

14. Apakah bunganya berbau? indera penciuman

15. Apakah daunnya berbau? indera penciuman

16. Batangnya keras atau lunak? indera peraba

17. Apakah batangnya berduri? indera penglihatan

18. Apakah akarnya berserabut banyak? indera penglihatan

Dalam aktivitas di atas, siswa diinteraksikan dengan pengamatan yang bersifat

kualitatif sebagaimana pernah disinggung sebelumnya. Pengamatan-pengamatan

kualitatif itu misalnya, daun berwarna hijau (indera penglihatan), bunganya berbau

menyengat (indera pembau), dan seterusnya.

Pengamatan yang menghasilkan data kualitatif tidaklah cukup untuk

mendeskripsikan suatu benda yang diamati secara detail. Perlu pengamatan yang lebih

detail yang terkait dengan digunakannya alat ukur dan berdasarkan jumlah sesuai

dengan ukuran baku. Pengamatan yang demikian dinamakan pengamatan kuantitatif.

Contoh hasil pengamatan kuantitatif yang diperoleh dari pengamatan sebuah tanaman

antara lain,

Satu daun panjangnya 7 cm dan lebarnya 4 cm. (penggaris)

Massa satu daun 5 gram. (timbangan)

Suhu tempat tumbuhnya tanaman adalah 2 celsius. (termometer)

Setiap kelompon daun ada 5 helai daun.

Luas daun bunganya sama dengan 4 penjepit kertas.

Pengamatan kuantitatif biasa dilakukan menggunakan instrumen-instrumen,

seperti penggaris, timbangan, gelas ukur, termometer, dan sebagainya. Pengamatan

ini nantinya akan memberikan informasi yang khusus, termasuk juga perbandingan atau

perkiraan-perkiran yang tidak pasti.

16

Pengamatan kuantitatif dapat kita cermati pada contoh di bawah ini.

Ambillah sebuah kardus sepatu, lalu cobalah isi tabel isian di bawah ini dengan

lima isian pengamatan.

Pengamatan Kualitatif

Nomor Pengamatan Indera

Pengamatan Kuantitatif

Nomor Pengamatan Indera

Setelah selesai, bandingkahlah antara siswa yang satu dengan siswa yang lainnya.

Setiap instrumen pengamatan kualitatif mengidentifikasikan indera yang

digunakan dalam pengamatan suatu obyek untuk memperoleh informasi dari obyek

tersebut. Sementara pengamatan kuantitatif akan diidentifikasikan instrumen yang

digunakan untuk membantu indera untuk memperoleh informasi dari benda yang diamati.

Kembali pada aktivitas terakhir, pengamatan di atas dapat diperiksa menggunakan

tabel di bawah ini.

Nomor Pengamatan Kualitatif Indera 1. Benda berbentuk kotak Coklat Penglihat 2. Rasanya Tawar Pengecap 3. Baunya Apek Pembau 4. Permukaan Halus Peraba 5. Suaranya Tidak nyaring ketika

dibenturkan sesamanya

Pendengar

17

Nomor Pengamatan Kuantitatif Instrumen

1. Panjang 30 cm Penggaris 2. Lebar 15 cm Penggaris

3. Tinggi 10 cm Penggaris 4. Massa 20 gram Neraca 5. Suhu 30 celcius Termometer

Pengamatan yang berubah

Contoh dari pengamatan yang mengalami perubahan sepanjang prosesnya

adalah pembuatan berondong jagung. Sebelum diolah, bahan jagung berbentuk bulat

pipih relatif kecil berukuran 1 cm 0,5 cm 0,5 cm, berwarna kuning kecoklatan,

berkulit putih halus, berkilat, dan keras. Selama proses perubahan, kulit retak,

massa mengembang menembus kulit, dan menghasilkan suara pelan gemeretak. Setelah

proses satu butir berondong jagung berntuknya tak teratur berukuran kurang lebih 25 cm

5 cm 20 cm, berwarna putih dengan tekstur mengembang, tak teratur, terasa

seperti jagung.

Sebagai latihan untuk pengamatan yang berubah ini, ambillah sebuah

lilin, korek api, tempat liling dari tanah liat, dan sebuah penggaris. Isilah

daftar isian kualitatif dan kuantitatif sebelum lilin dinyalakan.

Amatilah lilin ketika terbakar, lalu catat pengamatan kualitatif dan

kuantitatif, masukkan dalam daftar isian.

Mintalah siswa untuk membandingkan hasil pengamatan untuk lilin yang sama.

Contoh isian di bawah ini dapat dijadikan rujukan bagi guru.

Pengamatan sebelum proses yang terjadi pada lilin

Pengamatan Kualitatif Pengamatan Kuantitatif

Warna: putih Massa: 25 gram Panjang: 10 cm

Sedikit berbau Diameter: 1 cm

Rasa tidak diketahui Permukaan licin Diameter helai sumbu 0,5 mm

Berbentuk silinder Diameter gulungan sumbu 2

mm

18

Pengamatan saat proses terjadi pada lilin


Sumbu ada yang berwarna hitam

Bentuk nyala ai ellips

Api berkelip ditiup angin

Warna bagian api 3 macam Lilin

mencair

Pengamatan setelah api dipadamkan


Warna lilin putih

Bentuk padat tidak teratur

Ada sisa dari sumbu putih

Sedikit berbau

Rasa tidak diketahui

Massa: 10 gram

Titik tertinggi lilin 5 cm

Lilin meluas selebar 2 cm

Catatan akhir untuk pengamatan

Kebutuhan yang paling utama di dalam sains adalah kegiatan pengamatan

dengan penginderaan yang cermat dan tepat. Penginderaan dapat dilakukan dengan

menggunakan panca indera, antara lain, mata, hidung, telinga, lidah, dan kulit, yang

merupakan indera penglihat, pembau, pendengar, perasa atau pengecap dan peraba.

Penginderaan menggunakan panca indera menghasilkan pengamatan

kualitatif, sementara untuk menghasilkan suatu pengamatan kuantitatif diperlukan alat

bantu yang sudah terbakukan, misalnya neraca, meteran, dan termometer. Benda

yang berat, menurut indera peraba dapat dikuantitatifkan dengan menimbang benda

itu dengan neraca, demikian halnya dengan benda yang panjang menurut indera

penglihatan, dapat diukur beratnya dan benda yang terasa asam menurut indera

pengecap dapat diukur berapa PH keasamannya.

Bila ditinjau dari sudut langkah ilmiah, langkah pengamatan merupakan

langkah pertama dan utama, yaitu mengamati gejala tentang kebendaaan. Gejala itu

harus diamati secara cermat, baik secara kualitatif maupun secara kuantitatif.

Pengamatan ini dimungkinkan pula dengan menggunakan alat bantu karena

kemungkinan panca indera kita tidak mampu untuk menangkapnya, misalnya ketika

kita mengamati amuba. Amuba dapat teramati dengan baik jika kita menggunakan

mikroskop.

19

Demikian juga bintang yang untuk mengamatinya kita memerlukan bantuan

teleskop. Sementara untuk mengkuantitatifkan pengamatan kualitatif, jelas kita

menggunakan alat ukur baku yang tela disepakati pada perjanjian internasional,

misalnya termometer.

Pengamatan pada umumnya dapat dilakukan secara langung, tetapi dapat

pula dilakukan secara tidak langsung. Pengamatan tidak langsung biasa terjadi pada

materi yang cukup pelik, misalnya pengamatan tentang jejak elektron, pengamatan

tentang sinar , sinar , dan sinar .

Di dalam melakukan suatu pengamatan, kita harus mampu mengamati semua

kondisi yang perlu diamati dengan cermat dan teliti. Kemampuan untuk melakukan

pengamatan memerlukan latihan semenjak dini karena tanpa latihan, pasti

pengamatanyang kita lakukan tidak akan menghasilkan hasil pengamatan yang

memuaskan. Dengan latihan melakukan pengamatan yang kontinyu, maka akan

menjadikan dan melatih indera kita melakukan pengamatan dengan baik. Dengan

berlatih melakukan pengamatan yang terus menerus, berarti akan melatih kita di dalam

pengukuran. Kecermatan di dalam menggunakan panca indera dan ketelitian

menggunkaan alat ukur akan membantu kita di dalam wahana penelitian yang kita

lakukan.

Akhirnya, pencatatan hasil pengamatan secara kualitatif maupun kuantitatif

yang dilakukan secara cermat harus dilakukan. Untuk itu diperlukan satu lembar

catatan hasil pengamatan yang akurat dan terstruktur sesuai dengan tujuan pengamatan

dapat dirancang sesuai dengan kondisi pengamatan. Dengan adanya pencatatan hasil

pengukuran yang terorganisasi dengan baik, maka dapat dipakai sebagai landasan kerja

berikutnya dan dapat pula dipakai sebagai bahan yang dapat dipresentasikan kepada

para peminat lainnya.

Pengamatan dan komunikasi berjalan saling bergandengan

Setelah seorang ilmuwan memecahkan persoalan di dalam laboraoriumnya, atau

juga di luar laboratorium, mereka memerlukan kunci untuk menyampaikan hasil

pekerjaannya pada orang lain. Kunci tersebut ada pada keterampilan proses selanjutnya

yang disebut dengan komunikasi. Ilmuwan perlu merekam dan mengomunikasikan

hasil yang mereka peroleh dari observasi, pengukuran, dan eksperimen-eksperimen

mereka.

20

Sebagaimana telah disebutkan, komunikasi, dasar keterampilan proses sains

yang kedua, berjalan saling bergandengan dengan pengamatan. Siswa harus

berkomunikasi untuk membagi pengamatan mereka, satu dengan siswa lainnya, dan

komunikasi yang dijalin haruslah jelas dan efektif agar siswa lain dapat memahami

informasi yang dikomunikasikan. Salah satu kunci agar komunikasi berjalan efektif

adalah menggunakan referent atau sesuatu yang mempunyai petunjuk terhadap yang

lainnya, atau referensi kepada sesuatu yang orang lain familiar dengan sesuatu

tersebut. Misalnya, kita sering menggambarkan warna menggunakan referent. Kita

dapat mengatakan biru langit, hijau rumput, atau kuning jeruk untuk

menggambarkan perbedaan antara biru, hijau, atau kuning. Gagasan dari komunikasi di

sini adalah untuk berkomunikasi menggunakan kata-kata yang deskriptif untuk dua orang

yang saling berbagi informasi agar sama-sama paham. Tanpa referent, kita akan

membuka kemungkinan terbukanya salah paham. Jika kita hanya mengatakan panas

atau kasar, sebagai contoh, akan sangat mungkin muncul perbedaan penafsiran pada

orang-orang yang mendengarnya. Jika kita ingin menggambarkan ukuran sebuah

monitor komputer, kita dapat menggunakan televisi sebagai referent-nya.

Hal kedua yang terkait dengan bagaimana ilmuwan berkomunikasi adalah

bahwa ilmuwan mendefinisikan kata-kata secara operasional untuk mendeskripsikan

benda-benda dan kejadian-kejadian, juga membangun petunjuk-petunjuk visual untuk

menjelaskan hasil kerja mereka. Ketika ilmuwan menegaskan kata-kata secara

operasional, mereka akan mendeskripsikan kata-kata menurut wujud nyata kata-kata

tersebut. Sebagai contoh, katakanlah anda ingin meneliti berapa jilatan seorang anak

sehingga mereka menghabiskan permen lolipop mereka. Sebelum anda

mulai eksperimen, anda harus mendefinisikan cara menjilat terlebih dahulu. Misalnya,

kepada kelas, anda harus menentukan bahwa yang dimaksud dengan menjilat adalah

menjilat dari bawah ke atas bagian permen pada salah satu sisi. Ini penting karena

meskipun setiap orang pernah makan lolipop dengan meletakkannya di mulutnya,

orang akan memiliki perbedaan cara menjilat. Anda juga harus mendefinisikan yang

dimaksud dengan mencapai tengah. Mungkin, anda dapat mengatakan, menjilat telah

sampai di tengah adalah ketika tidak ada lagi lapisan permen yang menutupi gagang

permen.

Komunikasi tidak hanya menggunakan komunikasi verbal saja, melainakan dapat

menggunkan grafik, gambar, peta, simbol-simbol, diagram, persamaan matematika,

21

dan demonstrasi visual. Beberapa yang terakhir lebih baik daripada tulisan atau tuturan

pada keseluruhan metode komunikasi yang digunakan. Komunikasi yang nyata adalah

efektif, tepat, dan tidak berpengertian ganda, serta praktis.

Untuk setiap benda, ada kelompok yang menampungnya

Sebagaimana segala sesuatu mempunyai tempat, setiap tempat dan kejadian-

kejadian memiliki kelompoknya sendiri-sendiri. Bagaimana kita dapat mengetahuinya?

Kita tahu bahwa keterampilan ketiga dari science proces skills adalah

pengklasifikasian. Ilmuwan menggunakan pengklasifikasikan untuk mempelajari

informasi dari benda-benda dan kejadian-kejadian.

Ada beberapa cara untuk mengklasifikasikan benda-benda. Ketika ilmuwan

mengklasifikasikan benda-benda, mereka melihat sifat-sifat benda-benda tersebut.

Ilmuwan menggunakan ada atau tidak ada dari sifat-sifat yang dimiliki benda-benda

yang bersangkutan (persamaan dan perbedaan), atau hubungan timbal-balik untuk

menentukan dimana benda tersebut menempati kelompoknya.

Cara yang pertama untuk mengklasifikasikan benda-benda disebut dengan

klasifikasi biner. Dalam klasifikasi ini, benda-benda dibagi dalam dua kelompok.

Dalam cara ini, klasifikasi biasanya didasarkan pada punya-tidaknya sifat yang khas

pada benda yang diklasifikasikan. Sebagai contoh, hewan dapat dikelompokkan dalam

vertebrata (memiliki tulang belakang) dan invertebrata (tidak memiliki tulang

belakang). Klasifikasi sistem biner dapat juga menggunakan lebih dari satu sifat benda

dalam sekali klasifikasi. Benda-benda dalam satu kelompok harus memiliki seluruh

sifat yang disyaratkan, sementara yang tidak memiliki berada pada kelompok yang lain.

Cara kedua adalah klasifikasi multi-tingkat. Klasifikasi ini dibuat dengan cara

menurunkan klasifikasi biner ke dalam lapisan-lapisan klasifikasi di bawahnya

sehingga menghasilkan lapisan-lapisan atau tingkatan-tingkatan, misalnya klasifikasi

dunia tanaman atau dunia hewan. Contoh lain, jika anda hobi olahraga, anda pasti tahu

sneaker sepatu karet. Anda tahu ada berbagai macam merk sneaker yang beredar di

pasaran saat ini. Namun, dari seluruh sneaker tersebut, ada satu sifat yang harus ada

pada sol-nya, yakni terbuat dari karet bahan yang digunakan untuk membuat sol

sneaker memang khusus menggunakan karet. Anda dapat mengklasifikasikan sneaker

lebih jauh dan menemukan bahwa bahan yang digunakan untuk bagian atasnya (bagian

sneaker lain selain sol-nya) bervariasi. Berdasarkan bahan pembuatnya, anda dapat

22

mengklasifikaskan sneaker dalam tiga kelompok kulit, kain, dan kulit lunak. Namun,

apakah anda akan terhenti di sini? Tidak juga, anda masih dapat mengklasifikan lagi

sneaker-sneaker tersebut ke dalam modelnya, apakah sneaker rendah atau sneaker

tinggi. Anda dapat mengklasifikasikan sneaker hingga hanya ada satu sneaker dalam

satu kelompok.

Pengukuran dalam sains

Bisakah anda membayangkan sebuah dunia yang tidak tahu titik didih air? Apa

yang terjadi jika kita tidak dapat merekam pertumbuhan tanaman atau hewan?

Bagaimana anda tahu jika anda akan berakhir pekan jika anda tidak dapat menghitung

hari? Pengukuran merupakan bagian penting di dalam kehidupan kita sejak dahulu, dan

karena adanya pengukuran, ilmuwan dapat membandingkan benda-benda dan kejadian-

kejadian secara kuantitatif. Ilmuwan menggunakan pengukuran sebagai landasan untuk

mendeskripsikan perbandingan secara numeris menggunakan alat-alat ukur, model-

model, skala, sampel, dan perkiraan.

Sebelum alat-alat ukur standar seperti penggaris, jam, dan skala, orang

menggunakan benda sehari-hari untuk menemukan ukuran atau kuantitas dari benda-

benda yang lainnya. Sebuah contoh sederhana adalah digunakannya kaki orang dewasa

untuk menunjukkan panjang satu kaki dalam sistem satuan Inggris (British System, 1

kaki = 0,42 meter). Batu yang besar mungkin juga telah digunakan di dalam timbangan

sederhana untuk mengukur berat sebuah benda. Juga sundial, alat penunjuk waktu

dengan bantuan sinar matahari.

Saat ini, ilmuwan telah menggunakan berbagai macam alat ukur, seperti

penggaris, silinder ukur, dan neraca untuk mengukur dalam satuan Inggris (British

System Unit) misalnya inchi dan kaki, dan satuan Internasional (International System

Unit) misalnya sentimeter, milimeter, dan lain-lainnya. Tabung ukur digunakan untuk

mengukur volume benda yang kecil hingga ketelitian milimeter. Neraca dapat

digunakan untuk mengukur berat benda hingga ketelitian gram atau miligram. Para

ilmuwan juga menggunakan termometer dan berometer untuk mengukur perubahan

suhu udara dan perubahan kelembaban air. Menginferensi (inferencing)

Setiap hari, kita membuat keputusan berdasarkan pengamatan-pengamatan kita.

Ketika anda duduk di bangku sekolah dasar, manakala guru memberikan kertas

23

jawab a n ulangan kita sambil tersenyum, kita akan berpikir bahwa hasil ulangan kita

baik. Anda merasa bahwa hari akan hujan, sehingga anda memutuskan untuk membawa

payung anda ketika keluar rumah. Kejadian-kejadian dalam kehidupan sehari-hari

tersebut secara tidak kita sadari telah membawa kita menjadi ilmuwan yang

menerapkan keterampilan proses sains yang disebut dengan mengambil inferensi dan

memprediksi.

Ketika ilmuwan menginferensi, mereka akan menarik konklusi, menginterpretasi,

dan mencoba menjelaskan pengamatan-pengamatan mereka. Sebagai contoh, jika seorang

ilmuwan mengamati tanaman A yang tumbuh lebih cepat ketika diletakkan di sudut

ruangan daripada di ambang jendela, maka ia akan menginferensi bahwa tanaman

tersebut tumbuh lebih cepat di tempat yang teduh daripada tempat yang terkena cahaya

matahari. Inferensi dapat juga dihasilkan dari rekaman-rekaman data, misalnya ketika

siswa mengolah hasil eksperimen mereka dalam menentukan ketinggian pantulan

pada bola dengan jenis yang berbeda. Katakan saja, siswa sedang mengolah ketinggian

pantul dari bola ping-pong, kelereng, dan bola tenis. Berdasarkan data yang diperoleh,

siswa dapat menjelaskan ketinggian jatuh bola akan berpengaruh terhadap ketinggian

pantul bola. Ilmuwan juga menginferensi dari data yang diterima secara tidak langsung.

Hal ini dapat terjadi karena banyaknya tempat yang tidak dapat mereka kunjungi karena

alasan keamanan atau kurangnya akses untuk masuk. Ketika ilmuwan mempelajari

gunung berapi, mereka menggunakan petunjuk/fakta-fakta yang ada di sekitar daerah

gunung berapa untuk menginferensitentang sifat-sifat bahan yang berada di dalam

gunung berapi. Cara ini juga menuntun kepada bagian keterampilan proses yang lain

yang disebut dengan memprediksi.

Menginferensi data ilmiah akan menuntun pada aktivitas memprediksi. Para

ilmuwan menggunakan pengamatan-pengamatan mutakhir tentang kejadian-

kejadian/gejala-gejala untuk membuat ramalan atau untuk membuat generalisasi

tentang kejadian-kejadian di masa yang akan datang dipandang dari sudut pandang

ilmiah. Prediksi-prediksi ini seringkali muncul setelah ada pengujian dari berbagai

kondisi dan pengamatan yang didasarkan pada kondisi yang bersangkutan. Sebagai

contoh, seorang ilmuwan yang mempelajari kebiasaan migrasi angsa-angsa Kanada.

Setelah mengamati selama beberapa tahun bagaimana kelompok angsa menyerbu

taman kota, ilmuwan dapat memprediksi kapan kelompok angsa akan tiba dan kapan

akan pergi. Mereka juga memprediksikan perubahan jumlah angsa dalam kelompok

24

angsa tersebut berdasarkan perubahan lingkungan.

Membuat prediksi/ramalan adalah membuat tebakan yang ilmiah tentang

kejadian yang terjadi di masa depan. Kemampuan memprediksi tentang kejadian-

kejadian yang terjadi di masa yang akan datang akan membawa kita lebih berhasil

ketika berinteraksi dengan lingkungan di sekitar kita.

Dua bagian lain dari peramalan adalah interpolasi dan ekstrapolasi. Ketika

ilmuwan menginterpolasi, mereka akan menggunakan dapat pengamatan dan membuat

prediksi-prediksi di dalam jangkauan data yang diperoleh. Sebagai contoh, jika anda

mengumpulkan data laju tumbuh tanaman pada pot dengan lebar lima inchi, delapan

inchi, dan sepuluh inchi, anda dapat menggunakan data-data ini untuk membuat

prediksi laju tumbuh tanaman yang ada di dalam pot selebar tujuh inchi. Jika anda ingin

mengekstrapolasi data ini, anda boleh memprediksi laju tumbuh tanaman yang ada di

dalam pot dengan lebar sebelas atau dua belas inchi. Ketika anda mengekstrapolasi

data, anda menggunakan data terbaru yang terkumpul untuk membuat prediksi-prediksi

yang ada di luar jangkauan data terkumpul. Satu hal yang perlu diingat adalah bahwa

prediksi tidaklah mutlak dan bukan jawaban atas pertanyaan ilmiah. Prediksi hanyalah

salah satu proses, yang bersama inferensi, yang membantu ilmuwan memahami misteri

ilmiah.

Selanjutnya, hal yang perlu diperhatikan di sini adalah bahwa ada perbedaan

antara pengamatan dan penginferensian. Ilmuwan memperoleh data dari gejala-gejala

atau kejadian-kejadian sebagai hasil pengamatan dan inferensi dibuat berdasarkan

pengamatan, dengan kata lain, observasi mendapatkan bukti sebagai hasil dari

pengamatan langsung sementara inferensi adalah penjelasan yang mengikuti observasi.

Selain itu, ketika kita menginferensi, kita tidak dapat lepas dari pengalaman-

pengalaman yang pernah kita terima. Pengalaman-pengalaman itulah yang membantu

kita menginterpretasi hasil pengamatan-pengamatan kita. Sebagai contoh, sebuah

observasi mengatakan seekor serangga menyemprotkan cairan lengket dan berwarna

gelap dari mulutnya, kemudian inferensi yang dilakukan mengatakan serangga

menyemprotlan cairan lengket dan berwarna gelap dari mulutnya karena dia diganggu

dan mencoba mempertahankan diri. Ketika kita mampu membuat inferensi, dan

menginterpretasi, juga menjelaskan kejadian-kejadian di sekitar kita, kita telah

memberikan apresiasi yang lebih baik untuk lingkungan kita. Hipotesis yang

dikemukakan ilmuwan tentang mengapa kejadian-kejadian terjadi didasarkan pada

25

inferensi-inferensi yang berkaitan dengan penyelidikan (investigation).

Siswa harus dapat menekankan pada siswa bahwa terdapat perbedaan antara

pengamatan-pengamatan (observations) dan inferensi-inferensi (inferences). Kita dapat

membantu siswa untuk membedakan kedua hal ini dengan mendorong mereka agar

selalu rinci dan deskriptif ketika melakukan pengalaman. Lalu, dengan mengajukan

pertanyaan pada siswa tentang pengamatan mereka, kita dapat mendorong mereka

untuk berpikir tentang makna pengamatan mereka.

Seringkali, inferensi-inferensi yang berbeda didasarkan pada pengamatan yang

sama. Inferensi yang kita lakukan juga dapat berubah seiring kita melakukan

pengamatan-pengamatan tambahan. Umumnya, kita akan lebih yakin akan inferensi

kita ketika pengamatan-pengamatan kita sesuai dengan pengalaman-pengalaman yang

pernah kita alami. Kita juga akan lebih yakin akan inferensi kita ketika menemukan

lebih banyak lagi bukti-bukti yang mendukung. Ketika siswa mencoba untuk membuat

inferensi, mereka akan sering kembali melakukan pengamatan tambahan agar lebih

yakin dengan inferensi mereka. Sebagai contoh, melihat seekor serangga yang

menyemprotkan cairan lengket dan berwana gelap beberapa kali bilamana serangga

tersebut akan kita tangkap akan meningkatkan keyakinan kita bahwa serangga tersebut

memang sedang terganggu dan mencoba mempertahankan diri.

Pengamatan-pengamatan tambahan yang kita lakukan kadangkala akan

menambah keyakinan kita akan inferensi yang kita buat. Namun, hal itu tidak selalu

terjadi. Pengamatan-pengamatan tambahan yang kita lakukan bisa jadi membuat kita

mengubah atau bahkan menolak inferensi awal kita. Dalam sains, inferensi adalah

tentang bagaimana penjelasan dari hasil pengamatan secara terus-menerus dikonstruksi,

dimodifikasi, dan bahwa ditolak berdasarkan pengamatan-pengamatan baru.

Sebagai catatan akhir, keberhasilan dalam mengintegrasikan keterampilan

proses sains dengan pembelajaran kelas dan penyelidikan di lapangan akan

memperkaya pengalaman belajar dan pembelajaranpun akan semakin berarti bagi anak

didik. Siswa akan belajar keterampilan sains sebaik siswa mempelajari isi sains. Siswa

akan lebih aktif dalam mempelajari sains dan dengannya akan menuntut mereka pada

pemahaman yang lebih dalam tentang isi (content)-nya, yang akhirnya akan membawa

mereka lebih tertarik dan memiliki sikap yang positif terhadap disiplin ilmu ini.

26

BAB I I I

MAKHLUK HIDUP

Ciri-Ciri Makhluk Hidup :

1. Bernafas (respirasi)

Adalah proses pengambilan oksigen dari luar tubuh untuk proses pembakaran

bahan makanan didalam tubuh. Proses pembakaran menghasilkan energi / tenaga.

Pernapasan juga menghasilkan energi dan gas sisa yaitu karbon dioksida (CO2) dan uap air

(H2O). Tumbuhan bernapas melalui lubang-lubang kecil pada daun yang disebut stomata

dan melalui lubang-lubang kecil yang terdapat pada permukaan kulit batang yang disebut

lentisel. Lentisel adalah lubang-lubang kecil pada batang tumbuhan sebagai tempat keluar

masuknya karbon diokasia dan oksigen

2. Bergerak

Tumbuhan bergerak misalnya akar menembus tanah

3. Memerlukan makanan

Tumbuhan memperoleh makanan melalui proses fotosintesis

4. Tumbuh

Terjadi karena adanya penambahan jumlah dan ukuran sel yang membangun

makhluk hidup. Pertumbuhan pada makhluk hidup dipengaruhi oleh factor luar dan factor

dalam. Faktor dalam misalnya zat tumbuh (hormon) atau factor keturunan. Faktor luar

misalnya faktor lingkungan

5. Berkembang biak (Reproduksi)

Adalah kemampuan makhluk hidup untuk menghasilkan keturunan. Tujuan

berkembang biak adalah untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya. Makhluk

hidup berkembang biak secara kawin (seksual) dan tak kawin (aseksual). Hewan umumnya

berkembang biak secara seksual. Hewan bertulang belakang (vertabrata) seperti kura-kura,

burung dan tikus berkembang biak secara seksual. Hewan tidak bertulang belakang

(avertabrata) dapat berkembang biak secara aseksual, yaitu dengan membentuk tunas

seperti hydra dan ubur-ubur.

Pada tumbuhan, perkembangbiakan seksual dilakukan dengan biji, seperti pada mangga,

rambutan dan jagung. Edangkan perrkembangbiakan aseksual dilakukan seperti pada

pembentukan tunas (pisang & bambu) atau umbi batang (kentang) atau setek batang atau

cangkok.

27

6. Peka terhadap rangsang (Iritabilita)

Adalah kemampuan makhluk hidup untuk menerima dan menanggapi suatu

rangsangan

7. Mengeluarkan zat-zat sisa (ekskresi)

Setiap hari urin (air seni) harus dikeluarkan. Urin yang diproduksi didalam ginjal

dialirkan kekantong air seni (kantong kemih), kemudian dikeluarkan dari tubuh melalui

saluran kencing. Urin mengandung urea dan karbon dioksida hasil pernapasan, harus

dikeluarkan dari tubuh karena bersifat racun bagi tubuh. Hewan mengeluarkan zat-zat sisa

dari prosese metabolisme. Metabolisme adalah proses pertukaran zat yang terjadi didalam

mahkluk hidup. Misalnya proses pernafasan & pencernaan makanan. Tumbuhan juga

mengeluarkan zat-zat sisa metabolisme. Zat sisa pada tumbuhan berupa karbon dioksida

(sebagai sisa proses pernafasan) dan oksigen (sebagai sisa proses fotosintesis). Zat-zat sisa

dikeluarkan melalui stomata (yg terdapat pada daun) atau lentisel (yg terdapat pada

batang). Pada tumbuhan hijau, zat-zat tersebut akan diperlukan kembali. Karbon dioksida

diperlukan untuk fotosintesis dan oksigen diperlukan untuk respirasi

Perbedaan Hewan dan Tumbuhan

Hewan Tumbuhan

Cara Mendapatkan

Makanan

Makan makanan yang siap

makan (heterotrofik)

Membuat makanannya sendiri

melalai fotosintesis (autotrofik)

Memiliki mulut & saluran

pencernaan

Tidak memiliki & saluran

pencernaan

Pigmen / Pigmentasi Tidak memiliki klorofil Memiliki klorofil

Bergerak & berpindah tempat Tidak berpindah tempat

Reaksi Terhadap

Rangsangan

Memiliki system saraf & otot Tidak memiliki system saraf &

otot

Memiliki indera (telinga, mata

dll)

Tidak memiliki indera

Cairan Tubuh Cairan tubuh kaya akan zat

garam

Cairan tubuh sedikit

mengandung garam

Susunan Tubuh Mempunyai susunan tubuh dan

sejumlah tipe organ yang tetap

Hidupnya menetap di suatu

tempat dengan organ tubuh

yang selalu berganti-ganti

Pertumbuhan Secara tertutup dengan ukuran

dan bentuk yang relatif terbatas

Ukuran dan bentuk mudah

berubah dengan dipengaruhi

kondisi lingkungan sekitar

Susunan Sel Tidak memiliki dinding sel

dengan vakuola yang kecil atau

bahkan tidak memiliki vakuola

vakuola besar dan memiliki

dinding sel tebal pada sel-

selnya

28

A. EKOSISTEM: INTERELASI DAN INTERAKSI

Anda telah menemukan beberapa istilah atau pengertian tentang individu/populasi/

komunitas; dan komponen ekosistem/biosfer. Pemahaman terhadap istilah/pengertian

tersebut memberikan penyadaran bahwa interelasi dan interaksi antar makhluk hidup, dan

makhluk hidup dengan lingkungannya merupakan suatu hal yang tak dapat dihindarkan.

Atau dengan kata lain, ketergantungan menjadi faktor penting yang harus

diperhitungkan, baik dalam mengendalikan dan melestarikan lingkungan kehidupan

maupun dalam membangun ekosistem baru.

Ada baiknya kita memperhatikan peta konsep berikut :

Gbr. 3.1. Peta Konsep Ekosistem

Peta konsep yang diperlihatkan menurut Gbr 1 sebenarnya muncul dari kapasitas

pikiran seseorang tentang ekosistem. Anda pun telah memiliki konsep tentang ekosistem

dan Anda dapat menyatakan peta konsep (peta pikiran) Anda. Pengembangan peta konsep

bergantung pada kemampuan pikiran dan tingkat pemahaman seseorang terhadap suatu

obyek kajian.

29

B. Manusia: Kedudukan Dan Perannya dalam Lingkungan Kehidupan

Manusia seperti makhluk hidup lainnya tergolong sebagai faktor biotik; atau

tepatnya, manusia mempunyai kedudukan sebagai konsumen dalam lingkungan

kehidupannya. Manusia berbeda dengan jenis konsumen lainnya; manusia memiliki akal

dan pikiran, serta alat komunikasi (bahasa). Kedua potensi ini dapat membentuk manusia

untuk memainkan peran dalam lingkungannya atau ekosistem lainnya. Manusia dapat

berperan positif tetapi juga berperan negatif. Peran positif manusia terhadap suatu

ekosistem antara lain adalah budidaya pemulihan, pelestarian suatu lingkungan kehidupan,

atau dapat membuat ekosistem baru. Sedangkan peran negatif manusia di antaranya

eksploitasi berlebihan, perusakan lingkungan, atau bahkan dapat memusnahkan suatu

ekosistem.

Kerjakan tugas berikut secara berurutan untuk menguji kemampuan anda sendiri.

1. Hadirkan ke dalam pikiran Anda tentang sebuah ekosistem sawah. Di mana di

dalamnya terdapat pemukiman manusia dan lahan padi dengan segala sarana

pendukungnya.

a. Sebutkan makhluk hidup mana yang tergolong produsen, dan makhluk

hidup mana yang mungkin ada dan tergolong konsumen. (Saran: Jadikan

tanaman padi menjadi fokus utama.)

b. Buatlah sebuah bagan sebagai contoh tentang adanya rantai makanan

dari jawaban anda di atas.

c. Buat selanjutnya berdasar jawaban Anda tersebut, sebuah bagan yang

menggambarkan jaring-jaring kehidupan dalam ekosistem sawah.

2. Banyak tindakan manusia yang bersifat positif terhadap lingkungan kehidupan seperti

reboisasi; penghijauan kota; membuang sampah pada tempatnya. Pilih salah satu

untuk selanjutnya uraikan mengapa tindakan itu bersifat positif.

30

3. Sebutkan 5 akibat negatif dari pembabatan hutan terhadap lingkungan kehidupan.

Kompetensi yang diukur Dan Kunci Assesmen

No.

Soal Kompetensi

Nilai Kunci:

1a. Menyebutkan gol. produsen dengan tepat 2

Menyebutkan gol. produsen dengan tidak tepat 0

Menyebutkan gol. konsumen dengan lengkap dan logis

(masuk akal)

5

Menyebutkan gol. konsumen kurang lengkap tapi logis

(masuk akal)

3

Menyebutkan golongan konsumen tapi kurang logis 1

1b. Jawaban benar 3

Jawaban tidak seluruhnya benar 2

Jawaban tidak benar 1

1c. Jawaban benar (dengan melibatkan semua konsumen

jawabannya) 5

Jawaban benar tetapi tidak melibatkan semua konsumen

jawabannya

3

Jawaban benar tetapi menyimpang dari konsumen

jawabannya

2


Jumlah Total:

15

No. Soal Kompetensi

Nilai Kunci:

2. Kemungkinan-1 (reboisasi)

Jawaban benar dan mengandung minimal 5 10

31

unsur*

Jawaban benar dan mengandung hanya 4

unsur

9


unsur

8


unsur

7


unsur

5

Jawaban ada yang benar dan ada yang tidak

benar

4


Jumlah Total: 10

No. Soal Kompetensi

Nilai Kunci:

3. Jawaban benar (mengandung 5 unsur) 10

Jawaban benar (mengandung 4 unsur) 9




Jawban ada yang benar dan ada yang

tidak benar

3

Jawaban salah semua 1

Jumlah Total: 10

32

Kriteria Kompetensi (Performance)

Soal

Kriteria

Hasil

Sangat

baik

Baik Cukup Kurang Sangat

kurang

No. 1 12 11 10 9 7 6 5 5

No. 2 9 8 7 6 5 4 4

No. 3 9 8 7 6 5 3 3

33

BAB IV

MENGENALI BAGIAN-BAGIAN UTAMA TUBUH HEWAN DAN

TUMBUHAN

Pendahuluan

Biologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup dan proses

kehidupan di alam. Banyak teori-teori yang mengemukakan asal-usul makhluk hidup,

tetapi dalam bahan belajar ini hanya akan dibahas ciri-ciri atau karakteristik makhluk

hidup dan peran makhluk hidup dalam kelangsungan atau keberadaan alam.

Di alam kita menjumpai banyak sekali keberagaman makhluk hidup, dari yang kasat

mata hingga yang tidak kasat mata. Dari yang hidup di samudera yang dalam hingga

yang hidup di padang pasir yang gersang. Dari yang menguntungkan kehidupan

manusia karena menjadi sumber makanan hingga yang membawa petaka penyakit dan

menimbulkan kematian.

Benda mati dan makhluk hidup memiliki persamaan yaitu berasal dari hal yang

mendasar ialah materi dan energi. Beberapa pakar biologi mengatakan bahwa hidup

adalah suatu cara untuk mendapatkan materi dan energi. Hidup adalah

mempertahankan pertumbuhan dann perkembangan sehingga dapat melakukan

reproduksi. Hidup adalah bagaimana suatu makhluk hidup beradaptasi terhadap

perubahan lingkungannya, sehingga dapat mempertahankan keberadaan jenisnya.

Setelah mempelajari buku ini, secara khusus Anda diharapkan dapat :

1. Menjelaskan kembali organ tumbuhan.

2. Menjelaskan proses fisiologi pada organ tumbuhan.

3. Menjelaskan dasar klasifikasi tumbuhan

4. Menjelaskan dasar klasifikasi hewan

5. Menjelaskan organ tubuh hewan

6. Menjelaskan proses fisiologi pada tubuh hewan

7. Mendeskripsikan sistem organ tubuh manusia

Melalui bahan Belajar ini, Anda akan mempelajari beberapa makhluk hidup. Untuk

membantu Saudara dalam memahami makhluk hidup maka akan disajikan

pembahasan sebagai berikut :

1. Kegiatan belajar 1 membahas tentang tumbuhan

2. Kegiatan belajar 2 membahas tentang hewan

3. Kegiatan belajar 3 membahas tentang manusia

Agar Saudara memperoleh hasil yang maksimal dalam mempelajari bahan

belajar mandiri ini, ikuti petunjuk belajar berikut ini :

1. bacalah dengan cermat bagian pendahuluan bahan belajar mandiri ini, hingga

Saudara memahami apa dan bagaimana mempelajari bahan belajar mandiri ini;

34

2. bacalah bagian demi bagian, temukan kata-kata kunci dan kata-kata yang baru.

Carilah kata-kata sulit tersebut dalam kamus atau daftar kata-kata sulit;

3. pelajari pengertian demi pengertian dari isi modul ini melalui pemahaman

sendiri, bertukar pikiranlah dengan sesama mahasiswa atau teman guru;

4. terapkan karakteristik makhluk hidup, anatomi, fisiologi dan klasifikasi

tumbiuhan, serta anatomi, fisiologi dan klasifikasi hewan dalam situasi lain yang

mungkin anda temukan dalam kejadian sehari-hari;

5. mantapkan pemahaman Saudara melalui diskusi dalam kelompok.

1. T u m b u h a n

Tumbuhan memiliki peran penting dalam menjaga kelangsungan dan

keseimbangan kehidupan di dunia ini. Tumbuhan hijau, misalnya memiliki peran

sangat sentral didalam menyediakan makanan bagi dirinya sendiri dan bagi makhluk

hidup lain dengan kemampuannya mengadakan fotosintesis. Melalui proses fotosintesis,

tumbuhan juga menghasilkan oksigen yang digunakan oleh makhluk hidup untuk

bernapas. Tumbuhan yang tidak berhijau daun, juga memiliki peranan penting dalam

khidupan. Di dalam ekosistem, jamur saprofit berperan di dalam menguraikan zat

organik yang terdapat pada sisa-sisa makhluk hidup yang telah mati menjadi zat anorganik, dan mengembalikannya kepada lingkungan abiotik.

Mengingat pentingnya peran tumbuhan seperti diuraikan di atas, maka

penguasaan konsep-konsep dasar tentang tumbuhan berkaitan dengan sifat

morfologis, anatomis dan fisiologis, serta keanekaragaman tumbuhan menjadi

penting untuk diketahui.

Setelah mempelajari sub unit ini, Saudara diharapkan dapat menguasai

konsep- konsep penting tentang tumbuhan, dan dapat mengaplikasikan konsep

tersebut dalam kehidupan sehari-hari.

1. menjelaskan kembali organ-organ utama tumbuhan;

2. menjelaskan fungsi organ-oragan tumbuhan;

3. menjelaskan proses tumbuh pada tumbuhan;

4. menjelaskan proses gerak pada tumbuhan;

5. menjelaskan proses bernapas pada tumbuhan;

6. menjelaskan proses fotosintesis pada tumbuhan;

7. menjelaskan dasar-dasar klasifikasi tumbuhan;

A. Organ Pada Tumbuhan

Pada umumnya tumbuhan, terutama tumbuhan tingkat tinggi memiliki organ

utama seperti akar, batang, dan daun. Organ tumbuhan tersebut pada beberapa jenis

tumbuhan mengalami modifikasi. Hal ini dilakukan untuk menjaga kelangsungan

hidupnya dalam keadaan lingkungan yang tidak sesuai. Selain mengalami

modifikasi, ada pula organ yang terbentuk menyimpang dari kerangka umum.

35

1. Akar

Akar tidak beruas atau berbuku. Fungsi akar adalah untuk menegakkan

berdirinya tumbuhan, menyerap air serta garam-garam mineral dalam jumlah yang

cukup untuk mempertahankan kehidupannya. Agar air dan mineral dapat terserap

dalam jumlah yang cukup, maka akar memerlukan permukaan yang sangat luas. Akar

juga berfungsi menyalurkan air dan garam-garam mineral ini ke batang dan daun.

Akar mempunyai titik tumbuh pada bagian ujungnya. Pada titik tumbuh ini

terdapat titik vegetasi yang lunak. Karena itu akar dilindungi oleh calyptra (tudung akar),

sehingga dapat melindungi akar saat harus menembus dan menerobos tanah yang

mempunyai partikel yang sangat keras.

Di belakang titik tumbuh terdapat daerah meristematik dengan sel-sel yang dalam

keadaan membagi diri. Di belakang daerah meristematik terdapat daerah tumbuh

memanjang. Pada daerah ini terdapat rambut-rambut akar yang berfungsi untuk

memperluas bidang penyerapan.

Pada sebagian besar kecambah dikotil, akar pertama (akar primer) bertambah besar

dan tumbuh ke bawah, kemudian tumbuh cabang-cabang lateral sepanjang akar primer.

Adanya akar primer dan akar lateral merupakan sistem perakaran tunggang.

(a) (b)

(b) Gambar 4.1.

(a) Akar tunggang, (b) Akar serabut

Pada monokotil akar primer biasanya sangat pendek umurnya. Pada tempat

tumbuhnya akar primer ini akan tumbuh banyak sekali akar adventif. Akar adventif dan

cabang-cabangnya mempunyai diameter dan panjang yang sama membentuk sistem

perakaran serabut. Biasanya sistem perakaran serabut tidak menembus tanah terlalu

dalam sehingga tumbuhan monokotil kurang kuat untuk menahan erosi tanah.

36

2. Batang

Batang berfungsi untuk membentuk dan menyangga daun. Batang mempunyai

pertumbuhan yang tidak terbatas, berbeda dengan daun yang mempunyai

pertumbuhan terbatas, dan akhirnya ditinggalkan. Pada ujung batang terdapat titik

vegetatif yang meristematik dan mempunyai kemampuan untuk terus menerus

membentuk sel baru. Di bawah daerah meristematik terdapat daerah pertumbuhan

memanjang.

Daun dibentuk oleh batang secara eksogen (dari bagian luar) dan secara

akropetal, artinya yang paling tua ada di bawah dan paling muda ada di atas. Daerah

pada batang yang menumbuhkan daun disebut nodus, sedangkan daerah antara dua

nodus disebut internodium (ruas).

3. Daun

Daun sebenarnya adalah batang yang telah mengalami modifikasi yang

kemudian berbentuk pipih dan juga terdiri dari sel-sel dan jaringan seperti yang

terdapat pada batang. Daun berfungsi untuk membuat makanan, berbentuk pipih

lebar, agar dapat melaksanakan tugas utamanya yaitu melaksanakan fotosintesis

seefektif mungkin.

Gambar 4.2. Bagian-bagian daun

Bagian daun yang menempel pada batang disebut pangkal daun. Daun dapat

mempunyai tangkai daun (petiolus) atau tidak. Bagian yang pipih dan lebar disebut

helaian daun (lamina). Daun pada dikotil mempunyai helaian yang lebar dan

menempel pada batang dengan menggunakan tangkai. Sementara pada monokotil tidak

mempunyai tangkai. Pada tumbuhan monokotil, pangkal daun pipih, lebar dan

membungkus batang. Bagian ini disebut pelepah daun seperti yang terdapat pada daun

pisang, rumput, dan tebu.

Bila daun hanya mempunyai satu helai daun pada tangkainya disebut daun

tunggal, seperti pada daun mangga. Bila terdapat lebih dari satu helai daun pada

37

tangkainya, maka disebut daun majemuk, seperti daun pohon turi.

Ada banyak variasi dalam daun, misalnya ada yang mempunyai rambut,

bergerigi, bersisik, dan lain-lain.

Antara epidermis atas dan epidermis bawah daun terdapat jaringan parenchim yang

berfungsi sebagai tempat fotosintesis. Antara sel-selnya terdapat rongga udara yang

berfungsi untuk meningkatkan pengambilan karbondioksida dan pengeluaran oksigen

pada waktu fotosintesis. Pada daun terdapat ikatan pembuluh yang mebentuk jaringan

pembuluh pada daun. Pembuluh ini berfungsi untuk mengalirkan air dan bahan terlarut

ke tempat fotosintesis dan membawa hasil fotosintesis. Biasanya pada epidermis bawah

terdapat banyak stomata (mulut daun) yang merupakan tempat masuknya

karbondioksida dan tempat keluarnya oksigen dan uap air. Untuk jelasnya anda perhatikan

gambar berikut ini.

Gambar 4.3. Struktur anatomi daun

Kegiatan

Tujuan :

1. Mengamati struktur jaringan daun

2. Memahami hubungan antar jaringan dan mengetahui fungsi tiap

jaringan daun

Alat dan Bahan :

1. Air

2. Preparat daun

38

3. Silet

4. Mikroskop

5. Object glass

6. Cover glass

Cara kerja :

1. Buatkan irisan melintang daun Rhoeodiscolor setipis mungkin, lalu letakan di

kaca preparat (object glass) dan tetesi air, tutup dengan cover glass.

2. Lakukan pengamatan dengan menggunakan mikroskop dan gambarkan setiap

jaringan yang terlihat.

Hasil Pengamatan dan Diskusi

1. Setelah membuat gambar struktur jaringan, bagaimana bentuk stomata,

sebutkan dan diskusikan jaringan lain yang ditemukan.

2. Melalui stomata berlangsung proses transpirasi, sebutkan maccam transpirasi

pada tumbuhan.

Untuk lebih memahami pembahasan di atas, cobalah jawab pertanyaan di

bawah ini :

1. Sebutkan perbedaan daun monokotil dengan dikotil

2. Sebutkan sel-sel penyusun mulut daun

3. Terangkan proses yang berlangsung pada berkas pembuluh angkut di daun

4. Sebutkan jaringan utama mesofil daun

Sebagai pedoman pemahan anda dari pertanyaan tersebut, perhatikan rambu- rambu

jawaban berkut:

1. Daun monokotil umumnya memiliki tulang daun yang melengkung, dan sejajar.

Untuk daun dikotil uumnya memiliki tulang daun yang menyirip dan menjari

2. Stomata umumnya terdiri dari sel penutup berkhlorofil dan sel tetangga (neben sel)

3. Pembuluh angkut pada daun terdapat pada tulang daun, xilem terletak sebelah atas

menghadap ke jaringan palisade berupa rongga agak besar dan berdinding tebal.

Sedangkan floem, terdiri atas sekelompok sel sebelah bawah xilem. Tulang daun ini

merupakan kelanjutan dari dari tangkai daun dan batang ketika transportasi air

dan zat hara.

4. Mesofil daun merupakan susunan jaringan yang terdapat antara epidermis bawah dan

atas. Tersusun atas jaringan palisade, dan jaringan spon, juga mengandung berkas

pembuluh angkut.

39

4. Bunga, Buah dan Biji

Bunga merupakan alat reproduksi seksual (generatif) yang menghasilkan

biji, dan akhirnya dari biji diperoleh tumbuahn baru. Bunga merupakan salah satu

tingkat yang menyolok dalam proses pembentukan biji.

Bunga terdiri dari beberapa bagian. Bagian yang paling penting dan

terlibat langsung dalam pembentukan biji adalah benang sai (stamen) dan putik

(pistilum). Bengan sari menghasilakn serbuk sari (polen) yang masing-masing

membentuk sel kelamin (gamet). Di dalam bagian bawah putik terdapat bakal

biji (ovulum) yang mengadung telur (ovum). Setiap bunga terbentuk pada tangkai

khusus, yaitu tangkai bunga (pedicellus). Pada bagian bawah yang membesar

terdapat dasar bunga

(receptacullum). Pada bagian ini tersusun bagian-bagian bunga yang berupa

daun kelopak (sepalum) secara kolektif disebut calyx. Daun mahkota

(petalum) yang secara kolektif disebut corolla.

Gambar 4.4. Penampang bunga

Suatu bunga disebut bunga sempurna apabila mempunyai alat

penghasil kelamin jantan dan betina. Bunga yang hanya mempunyai alat

penghasil kelamin jantan saja atau betina saja disebut bunga tidak sempurna.

Pada waktu terjadi penyerbukan, yaitu jatuhnya serbuk sari ke kepala

putik, terbentuk buluh serbuk sari, kemudian berlangsung proses pembuahan

(fertilisasi) antara sperma dengan telur. Pada tumbuhan bunga terjadi pembuahan

ganda. Satu inti sperma akan melebur dengan sel telur sehingga terbentuk zygot

yang diploid (2n). Sementara itu inti sperma yang satunya lagi melebur dengan

dua inti sel induk endosperm dan membetuk inti yang triploid (3n), yang

nantinya akan berkembang menjadi endosperm primer, yang kelak berfungsi untuk

memberi makanan embrio.

40

Kotiledon pada biji berkembang sebagai bagian dari embrio. Beberapa

tumbuhan mempunyai kotiledon yang esar dan berfungsi juga sebagai

cadangan makanan. Beberapa tumbuhan lainnya mempunyai kotiledon yang

tipis, yang berfungsi untuk menhasilkan enzim yang mentransfer cadangan

makanan dalam endosperm ke biji yang sedang berkecambah.

Gambar 4.5. Penampang biji

Ovarium akan tumbuh menjadi buah. Buah mempunyai ciri yang

beranekaragam. Ada buah yang berdaging, ada yang tidak, ada buah tunggal, ada

buah majemuk. Buah berfungsi untuk melindungi biji dan juga membantu

penyebaran biji. Beberapa biji mempunyai sayap sehingga dapat terbang jauh dari

pohon induknya. Buah yang lainnya mempunyai kait sehingga dapat mengait dan

ikut terbawa jauh. Ada juga buah yang mempunyai rongga-rongga udara sehingga

dapat terbawa arus air.

Sebelum dan sesudah penyebaran biji, embrio tumbuh dengan perlahan.

Kemudian pada saat perkecambahan, embrio menyerap air,

melanjutkan pertumbuhannya dan akhirnya menembus selaput biji. Perkecambahan

dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan, misalnya air, oksigen, suhu, cahaya.

B. Proses Fisiologi Pada Tumbuhan

1. Gerak Pada Tumbuhan

Gerak pada tumbuhan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :

a. Gerak Otonom merupakan gerak yang tidak dipengaruhi oleh faktor luar. Contoh

gerak otonom adalah gerak nutasi, yaitu gerak melilinnya batang polong-

polongan, gerak higroskopis seperti gerak pecahnya polong-polongan.

b. Gerak Etionom/gerak Paratonis, yaitu gerak yang dipengaruhi faktor luar.

Gerak Etionom meliputi :

1) Gerak Taksis, yaitu gerak seluruh tubuh. Arah gerak dipenaruhi oleh arah

rangsang. Gerak ini bersifat positif apabila gerak yang terjadi menuju arah

41

arah rangsang, dan bersifat negatif bila arah gerak menjauhi arah rangsang.

Contoh Gerak Fototaksis bila rangsangan berupa cahaya, misalnya terjadi

pada gerak spora pilobolus menuju arah cahaya. Kemotaksis bila

rangsangannya berupa zat kimia, misalnya gerak bakteri oksigen menuju

tempat yang memiliki oksigen.

2) Gerak Nasti, yaitu gerak sebagian tubuh, di mana arah gerak tidak

dipengaruhi oleh arah rangsang. Contoh gerak nasti adalah Seismonasti, yaitu

gerak yang rangsangnya berupa sentuhan, misalnya daun puteri malu akan

mengkerut bila disentuh.

3) Gerak Niktinasti adalah gerak yang rangsangannya berupa perubahan

kelembaban udara, misalnya daun majemuk akan mengkerut karena

perubahan siang dan malam.

4) Gerak Tropi adalah gerak sebagian tubuh. Arah gerak pada gerak tropi

dipengaruhi oleh arah rangsang. Gerak ini ada yang bersifat positif apabila

arah gerak menuju arah rangsang, dan bersifat negatif bila sebaliknya. Contoh

gerak Fototropi di mana rangsangannya adalah cahaya, misalnya gerak ujung

batang menuju cahaya. Gerak Geotropi adalah gerak yang rangsangannya

berupa pusat bumi seperti gerak pada akar yang selalu menuju pusat bumi.

2. Tumbuh Pada Tumbuhan

Tumbuh adalah suatu proses pertambahan volume tubuh yang

bersifat irreversibel (tidak kembali ke bentuk asal). Tumbuh terjadi karena

jumlah sel bertambah banyak dan ukuran sel bertambah besar.

Proses tumbuh pada tumbuhan berlangsung sepanjang hidup dan terjadi

pada bagian tubuh tertentu yang disebut titik tumbuh. Misalnya yang terjadi pada

ujung batang dan ujung akar. Proses tumbuh pada tumbuhan dipengaruhi oleh :

a. Suhu.

Terdapat tiga macam suhu pertumbuhan, yaitu suhu optimum yang merupakan

suhu terbaik untuk pertumbuhan, suhu minimum yang merupakan suhu terendah

untuk pertiumbuhan, dan suhu maksimum merupakan suhu tertinggi untuk

pertumbuhan.

b. Hormon tumbuh yang disebut auksin.

Auksin terletak pada ujung batang/akar berfungsi untuk mengembangkan sel,

sehingga menjadi bertambah panjang, menggiatkan kambium untuk membentuk sel-

sel baru, dan merangsang pembentukan bunga dan buah. Auksin akan bekerja

maksimum di tempat yang tidak kena cahaya. Proses pertumbuhan yang cepat di

tempat yang gelap disebut etiolasi. Auksanometer adalah alat yang digunakan

untuk mengukur pertumbuhan tanaman.

42

c. Cahaya.

Cahaya penting untuk pertumbuhan, tetapi cahaya dapat menjadi faktor

penghambat pertumbuhan karena dapat menguraikan auksin menjadi senyawa

yang dapat menghambat pertumbuhan.

3. Proses Mendapatkan Makanan dan Respirasi pada Tumbuhan

Berdasarkan cara memperoleh makanannya, tumbuhan ada yang

bersifat autotrof (dapat membuat makanan sendiri) melalui proses

fotosintesis dan kemosintesis. Ada pula yang bersifat heterotrof (tidak dapat

membuat makanannya sendiri) tetapi menggunakan zat makanan yang sudah

jadi. Tumbuhan heterotrof dapat bersifat saprofit yaitu mengambil makanan

dari makhluk yang hidup yang sudah mati seperti jamur, dapat pula bersifat

parasit yaitu mengambil makanan dari makhluk hidup yang masih hidup seperti

puteri malu dan paku picisan.

a. Fotosintesis

Merupakan proses penyusunan zat organik karbohidrat yang berasal dari zat

anorganik karbondioksida dan air yang berlangsung pada bagian tubuh tumbuahn

yang berklorofil dengan bantuan energi cahaya.

Fotosintesis terjadi melalui dua tahap reaksi, yaitu :

1) Reaksi fotolisis/ reaksi terang/reaksi Hill; terjadi di dalam kloroplas,

memerlukan cahaya, air terurai menjadi O2 dan H2O.

2 Reaksi fisika CO2/ reaksi gelap/reaksi Blackman, yaitu reaksi yang terjadi

dalam kloroplas, tidak memerlukan cahaya. Prosesnya berupa siklus yang

disebut Siklus Calvin. Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis, di antaranya adalah :

1) CO2, yang diambil dalam bentuk gas dari udara, masuk melalui mulut daun

(stoma). CO2 diangkut ke kloroplas dalam bentuk H2CO3. Dalam keadaan

terik, kadar CO2 rendah, sehingga proses fotosintesis akan terhambat.

2) H2O diperoleh dari dalam tanah melalui rambut akar. Air merupakanm

penyumbang hidrogen pada proses fotosintesis.

3) Cahaya matahari yang kita lihat terdiri dari 7 spektrum yaitu sinar merah,

jingga, kuning, biru, nila, ungu, ditambah dua sinar yang tidak terlihat yaitu

infra merah dan ultra ungu. Sinar merah, biru serta ungu lebih banyak

digunakan dalam proses fotosintesis.

4) Klorofil merupakan zat hijau daun. Klorofil pada tumbuhan tinggi ada dua

macam, yaitu kloorofil a dan klorofil b. Selain klorofil masih terdapat pigmen

(zat warna) lainnya dalam tumbuhan yaitu karotenoid. Ada dua macam sistem

pigmen dalam proses fotosintesis yaitu sistem pigmen I dan sistem pigmen II.

43

Beberapa percobaan tentang fotosintesis :

1) Percobaan Engelman, yang bertujuan untuk membuktikan bahwa pada

proses fotosintesis dihasilkan oksigen dan diperlukan adanya khlorofil serta

cahaya.

2) Percobaan Sachs/ uji Iodium, percobaan ini bertujuan untuk membuktikan

bahwa pada proses fotosintesis dihasilkan amilum.

3) Percobaan Ingenhouse, percobaan ini bertujuan untuk mrmbuktikan bahwa

pada proses fotosintesis dihasilkan gas oksigen.

Dari hasil percobaan-percobaan di atas, dan penelususran secara teoritis,

para ahli kemudian menulis persamaan reaksi kimia proses fotosintesis sebagai

berikut:

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

b. Respirasi pada Tumbuhan

Pada tumbuhan dan juga pada makhluk hidup lainnya, respirasi diperlukan

untuk mempertahankan kehidupannya. Respirasi pada tumbuhan juga

menyangkut proses pembebasan energi kimiawi menjadi energi yang

diperlukan untuk aktivitas hidup tumbuhan. Pada siang hari laju proses fotosintesis

yang dilakukan tumbuhan sepuluh kali lebih besar dari laju respirasi, karena

itu seluruh karbondioksida yang dihasilkan dari respirasi akan digunakan untuk

melakukan proses fotosintesis. Respirasi yang dilakukan tumbuhan menggunakan

sebagian oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis, sisanya akan berdifusi ke

udara melalui daun.

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O

4. Reproduksi pada Tumbuhan

Ada beberapa cara dilakukan tumbuhan untuk memperbanyak diri, antara lain :

a. Reproduksi Vegetatif aseksual ; melalui reproduksi vegetatif, individu baru yang

terjadi berasal dari satu sel induk, atau individu baru terjadi tanpa melalui proses

perkawinan (peleburan dua sel). Ada dua macam reproduksi secara vegetatif,

yaitu:

1) Reproduksi vegetatif alami yang terjadi tanpa campur tangan manusia,

meliputi :

a) Pembelahan diri. Ada yang disebut binary fission atau belah pasang,

yaitu pembelahan dari sel induk menjadi dua sel anak. Contoh reproduksi

pada bakteri. Ada juga yang disebut multiple fission yaitu pembelahan dari

satu sel induk menjadi banyak sel anah, misalnya reproduksi pada alga.

b) Fragmentasi, adalah cara bereproduksi dengan cara memutuskan bagian

tubuh, di mana bagian tubuh tadi dapat tumbuh menjadi individu baru.

44

Contoh reproduksi pada alga.

c) Tunas, misalnya ditemukan pada jamur, tanaman pisang, dan cocor

bebek.

d) Spora. Pada alga sering disebut spora kembara/ zoospore, karena dapat

bergerak. Pada bakteri disebut endospora yang terbentuk pada keadaan

buruk. Spora juga terdapat pada jamur, lumut, dan tumbuhan paku.

e) Rhizoma, akar tinggal merupakan batang yang terdapat di dalam tanah.

Biasanya juga digunakan untuk menyimpan cadangan makanan. Contoh

tumbuhan yang bereproduksi dengan rhizoma adalah jahe, lengkuas,

kencur, kunyit, dan lain-lain.

f) Stolon/ geragih merupakan batang yang merambat seperti yang terdapat

pada tanaman arbei dan tumbuhan antanan.

g) Umbi batang adalah batang yang digunakan untuk menyimpan cadangan

makanan, terdapat di dalam tanah. Pada umbi tersebut terdapat tunas-

tunas sebagai calon tumbuhan baru. Misalnya umbi yang terdapat pada

kentang dan ubi jalar.

h) Umbi lapis adalah batang yang terdapat di dalam tanah yang dapat

menumbuhkan tunas yang disebut siung. Karena berlapis-lapis, maka

disebut umbi lapis, misalnya pada tanaman bawang merah dan bawang

bombay.

i) Tunas adventif, adalah tunas yang keluar dari akar pada permukaan tanah,

misalnya pada pohon kersen dan pohon kesemek.

2) Reproduksi vegetatif buatan, adalah reproduksi yang dilakukan oleh manusia

terhadap tanaman. Tujuannya antara lain untuk memperbanyak tanaman

dalam waktu yang singkat, karena tidak harus menunggu sampai tanaman

tersebut berkembang menjadi berbuah dan berbiji. Tanaman yang

direproduksi vegetatif secara buatan biasanya memiliki keunggulan sehingga

anak-anaknya juga akan sebaik induknya.

100798036 Konsep Dasar Sains

Documents

Transcript of 100798036 Konsep Dasar Sains