Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
STANDAR KOMPETENSI 1 : Memahami Gejala-gejala Alam melalui Pengamatan
KOMPETENSI DASAR 1.1 : Mengidentifikasi Objek secara Terencana dan Sistematis untuk memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
1
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
BAGIAN 1
METODE ILMIAH
Indikator : 1. Hakekat Ilmu Pengetahuan Alam dipahami dengan benar 2. Keterampilan Proses Sains diterapkan dengan benar 3. Metode Ilmiah diterapkan untuk mengamati Gejala Alam
Tujuan : 1. Memahami hakekat Ilmu Pengetahuan Alam 2. Mendeskripsikan hubungan Sains dan Teknologi 3. Memahami dan menerapkan keterampilan proses sains 4. Memahami dan menerapkan metode ilmiah untuk mengamati gejala alam 5. Membuat rencana penelitian 6. Mengukur variabel penelitian 7. Menyusun hipotesis penelitian 8. Membuat laporan hasil penelitian 9. Mempublikasikan hasil penelitian
Metode Ilmiah merupakan prosedur yang mencakup berbagai pikiran, eksperimen, tata langkah, dan cara praktis untuk memperoleh pengetahuan baru atau pengembangan pengetahuan yang ada. Ilmu Pengetahuan Alam akan membangkitkan pengertian dan rasa sayang terhadap mahluk hidup, rasa peduli terhadap lingkungan, serta mengembangkan cara berpikir ilmiah melalui penelitian dan percobaan, Dengan Metode Ilmiah diharapkan peserta didik dapat mengidentifikasi objek secara terencana dansistematis untuk memperoleh informasi gejala alam biotik.
2
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
BAB 1
HAKEKAT ILMU PENGETAHUAN ALAM Sejak abad ke-18, ilmu pengetahuan telah berkembang pesat dan melahirkan teknologi canggih yang berperan penting dalam kehidupan manusia. Perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya ilmu pegetahuan alam telah mengubah sejarah peradaban manusia menjadi lebih modern. 1. Ilmu Pengetahuan Alam sebagai Disiplin Ilmu Manusia mempelajari berbagai disiplin ilmu dalam kehidupannya. Secara garis besar disiplin ilmu yang dipelajari manusia dikelompokkan menjadi 3 (tiga) yaitu : 1) Ilmu Alam (natural sciences), meliputi : kimia, fisika, biologi 2) Ilmu Sosial (social sciences), meliputi : sosiologi, ekonomi, manajemen 3) Ilmu Budaya (humanitas), meliputi : bahasa, agama, kewarganegaraan Ilmu pengetahuan alam bermula dari rasa ingin tahu yang merupakan cirri khas manusia. Manusia memiliki rasa ingin tahu mengenai benda-benda, gejala-gejala alam disekitarnya, dan dirinya sendiri. Berawal dari rasa ingin tahu tersebut, manusia selalu menggunakan akal dan pikirannya untuk mencari tahu serta mempelajarai gejala-gejala alam agar dapat bermanfaat dalam kehidupannya. Jadi, Ilmu Pengetahuan Alam (Sains) adalah Ilmu yang mempelajari gejalagejala alam secara apa adanya.
2. Ciri Ilmu Pengetahuan Alam Ilmu pengetahuan alam memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
a. Konkret Ilmu pengetahuan alam memiliki objek kajian berupa benda-benda atau gejala-gejala alam yang nyata, dapat ditangkap oleh indera.
b. Logis Ilmu pengetahuan alam dikembangkan berdasarkan cara berpikir logis, yaitu cara berpikir dengan menggunakan logika dan ajek. Kesimpulan yang diambil didasarkan pada logika-logika tertentu, baik secara induktif atau deduktif.
c. Objektif Hasil dari ilmu pengetahuan alam merupakan suatu produk yang terhidar dari maksudmaksud tertentu pelaku (subjektif), baik itu berupa kepentingan seseorang maupun golongan. Hasil kajian dari ilmu pengetahuan alam harus sesuai dengan fakta dan bukti kebenaran ilmiah secara apa adanya tanpa ditambahi ataupun ditutupi dengan mitos dan perasaan. Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
3
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
d. Empiris Ilmu pengetahuan alam atau sains dikembangkan berdasarkan pengalaman empiris, yaitu suatu pengalaman konkret yang dapat dirasakan oleh semua orang dan dapat dibuktikan secara ilmiah.
e. Sistematis Hasil kajian ilmu pengetahuan alam, baik hasil penelitian atau kajian ilmiah, didasarkan pada langkah-langkah yang sistematis dan berurutan.
f. Teorinya berlaku umum Teori-teori sains yang lahir dari ilmuan yang mengkaji gejala-gejala alam, berlaku umum dan dapat diketahui orang lain tanpa batas. Teori yang telah dikeluarkan oleh seorang ilmuwan dapat dikoreksi atau dikaji ulang kesesuaiannya oleh ilmuwan atau orang lain. Sains menghubungkan objek yang dipahami, metode yang digunakan, dan masalah yang akan dipecahkan. Metodologi
SAINS Objek
Masalah
Gambar 1. Bagan Hubungan Objek, Metodologi, dan Masalah dalam Sains
3. Komponen Sains Secara umum, sains merupakan ilmu yang mempelajari gejala-gejala alam secara apa adanya dan telah teruji kebenarannya melalui metode ilmiah Sains memiliki 3 (tiga) komponen penting yang saling berkaitan, yaitu sikap ilmiah, proses ilmiah, dan produk ilmiah.
a. Sikap Ilmiah Sikap Ilmiah (Scientific Attitudes) adalah bagaimana seseorang harus bertindak dalam sains. Dalam melakukan penelitian suatu objek atau kejadian harus bersikap ilmiah. Sikapsikap ilmiah yang harus dimiliki atau dilakukan meliputi : (1) Dapat membedakan antara fakta dan opini Fakta adalah informasi yang diperoleh dari bukti-bukti pada data. Pengerjaan, pengukuran, dan pengamatan yang berdasarkan fakta memiliki hasil yang sama secara berulang kali, siapapun yang mengerjakannya.
4
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Opini adalah pendapat mengenai suatu subjek khusus atau peristiwa tertentu.
(2) (3)
(4) (5) (6) (7) (8)
(9)
(10)
(11)
(12)
Opini dapat berdasrkan fakta ataupun tidak. Meskipun berdasarkan fakta, umumnya tidak terdapat data spesifik dari pengujian, pengukuran, dan pengamatan. Berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan argumentasi Mengembangkan keingintahuan. Rasa ingin tahu merupakan dasar untuk melakukan penelitian demi memperoleh sesuatu yang baru. Peduli terhadap lingkungan Berpendapat secara ilmiah dan kritis Berani mengusulkan perbaikan dan bertanggungjawab terhadap usulan tersebut Berkerjasama Jujur terhadap fakta. Dalam melakukan penelitian, kenyataan dari hasil penelitian harus diterima, tidak boleh mengada-ada dan tidak boleh mengubah data hasil penelitiannya. Disiplin, teliti, dan tekun Teliti berarti bertindak secara hati-hati, tidak ceroboh. Ketelitian dalam melakukan penelitian akan mengurangi kesalahan-kesalahan dalam proses penelitian. Tekun berarti tidak mudah putus asa dalam melakukan penelitian terhadap suatu masalah dan tidak boleh putus asa. Ketekunan dalam membuktikan suatu maslah penelitian akan mendapatkan data yang akurat. Bersikap terbuka Terbuka dalam menerima pendapat orang lain dan dan tidak meremehkan suatu gagasan baru, memberikan peluang untuk melakukan pengujian terhadap suatu gagasan sebelum gagasan tersebut diterima atau ditolak. Objektif Hasil penelitian tidak boleh dipengaruhi perasaan pribadi. Semua hal yang dikemukakan harus berdasarkan fakta yang diperoleh. Pendekatan positif terhadap kegagalan dan tidak putus asa.
b. Proses Ilmiah Proses Ilmiah (Scientific Process/Methods) yaitu proses-proses yang diperlukan untuk mempelajari sains atau cara-cara khusus dalam menyelidiki atau memecahkan masalah. Dalam proses ilmiah terdapat langkah-langkah yang teratur, sistematis, dan terkontrol.
c. Produk Ilmiah Produk ilmiah (Scientific Product) adalah hasil dari belajar sains. Produk ilmiah dapat berupa fakta, konsep, prinsip, hokum, teori, generalisasi, dan sebagainya.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
5
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
4. Hubungan Sains dan Teknologi Dalam mempelajari sains, kita harus melibatkan teknologi, lingkungan, dan masyarakat. Hubungan tersebut terkenal dengan istilah SALING TEMAS (Sains, Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat). a. Sains (IPA) merupakan ilmu pengetahuan b. Teknologi merupakan penerapan sains (IPA) dalam kehidupan sehari-hari. Teknologi adalah keseluruhan upaya yang dilakukan masyarakat untuk pengadaan benda agar memperoleh manfaat dan kenyamanan bagi diri manusi itu sendiri. Teknologi dipergunakan sebagai sarana untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. c. Hasil temuan dibidang sains akan berarti jika diterapkan dalam kehidupan masyarakat. Hasil temuan sains harus disebarluaskan kepada masyarakat serta diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Tujuan utama sains tidak hanya sebagai pengetahuan saja, tetapi juga mengubah prilaku masyarakat menjadi lebih baik bagi kelestarian lingkungan hidup.
6
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
KEGIATAN 1.1 Perkembangan Sains dan Teknologi di Indonesia
Tujuan :
mendiskusikan perkembangan sains dan teknologi di Indonesia saat ini.
Setelah mempelajari Ilmu Pengetahuan Alam (Sains) sebagai suatu disiplin ilmu, diskusikan dengan teman sebangkumu mengenai hal-hal berikut ini : Hubungan perkembangan sains dan perkembangan teknologi. Perkembangan sains dan teknologi di Indonesia saat ini. Dampak perkembangan sains dan teknologi terhadap masyarakat dan alam Indonesia. Bacalah berbagai sumber yang dapat menambah bahan diskusimu. Tuliskan hasil diskusimu dan kumpulkan pada guru.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
7
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
8
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
BAB II
KETERAMPILAN PROSES SAINS Para ilmuwan mengembangkan ilmu pengetahuan alam karena mereka bekerja secara sistematis, jujur, dan disiplin. Mereka mengembangkan semua keterampilan yang mereka miliki. Keterampilan itu dinamakan keterampilan proses. Setiap orang yang ingin mempelajari sains diharapkan dapat menggunakan dan melatih keterampilan proses yang dimilikinya sehingga akan terbentuk suatu sikap ilmiah dalam menjawab berbagai pertanyaan-pertanyaan di alam. Keterampilan proses sains tersebut adalah : 1. Melakukan Observasi atau Pengamatan Observasi adalah keterampilan dalam mengamati objek dan fenomena melalui panca indera, yaitu melihat, menyentuh, mengecap, mendengar, membaui. Observasi dapat dilakukan dengan menggunakan alat bantu. Hasil observasi dapat ditampilkan dalam bentuk gambar, bagan, tabel, grafik, deskripsi, ataupun penjelasan. Contoh Hasil Observasi dalam bentuk Deskripsi : “Daun berukuran 5 – 10 cm2. Warna buah kuning, berbentuk bulat dengan daging buah tebal dan berair. Bunga berwarna putih dengan jumlah kelopak tiga. Batang berkayu. Akar merupakan akar tunggang. 2. Menafsirkan Menafsirkan merupakan kemampuan dalam member arti atau menginterpretasikan suatu gejala atau kejadian bedasarkan kejadian yang lainnya. Pemberian penafsiran hendaknya berdasarkan acuan/patokan berdasarkan pengetahuan yang dimiliki dan pola yang sudah terjadi. Contoh cara menafsirkan : Gejala : sebelum air sungai tercemar limbah pabrik, populasi ikan adalah 50 ekor, kemudian ketika air sungai tercemar limbah pabrik, populasinya menjadi 25 ekor. Penafsiran : terjadi penurunan populasi ikan sebesar 50% yang kemungkinan diakibatkan oleh air sungai yang tercemar limbah pabrik. 3. Memprediksi Memprediksi berarti memperkirakan suatu kejadian dimassa yang akan dating berdasarkan pada pola yang pernah terjadi sebelumnya pada kondisi yang sama. Contoh cara memprediksi : Kondisi: matahari, bumi, dan bulan berada pada satu garis lurus, bumi terletak diantara matahari dan bulan. Prediksi : akan terjadi peristiwa gerhana bulan Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
9
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
4. Mengidentifikasi Variabel Variabel adalah sesuatu yang menjadi pusat atau focus perhatian yang memberikan pengaruh, dan memiliki nilai sehingga dapat berubah. Variable merupakan objek penelitian yang dapat menentukan hasil penelitian. Macam-macam variabel dalam penelitian adalah sebagai berikut : a. Variabel bebas (manipulasi), yaitu variable yang dapat diubah dan dimanipulasi oleh peneliti. Variabel bebas sengaja dibuat bervariasi oleh peneliti. b. Variabel terikat (respon), yaitu variable yang dipengaruhi oleh variable bebas. Ketika variable bebas berubah, maka variable terikat ikut berubah. c. Variabel pengendali (kontrol), yaitu variable yang berada diluar variable bebas dan variable terikat. Contoh mengidentifikasikan variabel suatu penelitian : Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk meneliti faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman jagung. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman tersebut adalah cahaya, air, tanah, suhu, dan kelembaban. Faktor-faktor ini disebut variabel penelitian, karena dapat mempengaruhi dan merubah pertumbuhan tanaman jagung. Faktor yang dapat dibuat bervariasi dalam penelitian sehingga dapat diukur perubahannya, misalnya adalah cahaya. Dalam hal ini, cahaya merupakan variabel manipulasi. Pertumbuhan tanaman jagung dipengaruhi oleh cahaya yang diberikan, sehingga pertumbuhan tanaman jagung merupakan variabel respon. Faktor pertumbuhan lainnya seperti air, tanah, suhu, dan kelembapan, dalam penelitian dibuat tetap (tidak berubah) agar tidak mempengaruhi hasil penelitian. Oleh karena itu, faktor selain cahaya merupakan variabel kontrol. 5. Mengkomunikasikan hasil. Hasil kajian atau penelitian sains harus disampaikan dengan jelas, tepat, tanpa menimbulkan ambigu. Mengkomunikasikan hasil dapat dilakukan secara lisan melalui presentasi, diskusi, seminar ilmiah, maupun secara tulisan melalui makalah, laporan penelitian, atau jurnal.
10
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
KEGIATAN 1.2 Mengidentifikasi Variabel Penelitian Tujuan :
mengidentifikasi variabel-variabel dalam suatu penelitian
Tentukanlah variabel manipulasi, variabel respon, dan variabel kontrol dari penelitian berikut ini : Pertumbuhan anak ayam Kesuburan tanah Kenaikan berat badan Kesehatan paru-paru Isilah variabel-variabel tersebut dalam tabel berikut. Tabel 1. Variabel-variabel Penelitian Fokus Variabel Penelitian Manipulasi Pertumbuhan Anak Ayam
Variabel Respon
Variabel Kontrol
Kesuburan Tanah Kenaikan Berat Badan Kesehatan Paru-paru Jelaskan alasanmu menetapkan variabel-variabel tersebut.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
11
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
12
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
BAB III
METODE ILMIAH Keinginan manusia untuk memperoleh kebenaran dari suatu fakta memerlukan suatu pengetahuan yang benar dapat dipercaya dan tidak bersifat subyektif. Banyak orang berpendapat bahwa untuk memperoleh pengetahuan yang benar dapat dicari dengan pendekatan non ilmiah dan pendekatan ilmiah. 1. Pendekatan Non Ilmiah Pendekatan yang tergolong Non Ilmiah adalah menggunakan akal sehat (common sense), prasangka, intuisi, penemuan kebetulan, cara coba-coba, dan menggunakan pendapat otoritas ilmiah. a. Akal Sehat (common sense) Akal sehat adalah pengetahuan yang diperoleh melalui berbagai pengalaman yang tidak disengaja yang diperoleh secara kebetulan. Pengetahuan yang diperoleh dengan akal sehat mempunyai ciri-ciri sebagai berikut : 1) Bersifat kebiasaan dan pengulangan 2) Bersifat kabur dan samar-samar 3) Pengetahuan yang belum teruji 4) Pada umumnya tidak efisien dan tidak terkontrol Dengan akal sehat orang cenderung mempersempit daya pengamatan sehingga jika pendapat tersebut bersifat subyektif, cenderung menyalahkan pendapat yang benar, tetapi tidak diterima oleh banyak orang, karena tidak mau mengkaji lebih dalam. Tetapi dengan akal sehat kadang-kadang juga membuat masalah lebih mudah untuk diselesaikan daripada hanya dengan menggunakan emosi. b. Prasangka Prasangka adalah pencapaian suatu pengetahuan yang diperoleh dari akal sehat yang cenderung dipengaruhi oleh orang yang melakukannya. Prasangka kebanyakan berasal dari mitos. Mitos adalah cerita rakyat yang dihubungkan dengan kepercayaan yang sudah berurat berakar pada kehidupan masyarakat. c. Intuisi Intuisi adalah pendapat tentang sesuatu yang diperoleh secara kebetulan, tidak terencana dan tidak disadari serta tanpa melalui langkah-langkah yang sistematis. Intuisi memberikan penilaian tanpa perenungan, dan dicapai dengan menggunakan metode apriori, metode yang tidak didasarkan data-data empirik. d. Penemuan kebetulan dan coba-coba (trial and error) Penemuan pengetahuan secara kebetulan kadang-kadang juga sangat berguna, tetapi penemuan ini terkadang tidak efektif, karena diperoleh tanpa rencana, penuh dengan ketidakpastian, tanpa ukuran yang pasti, dan tidak melalui langkah-langkah yang sistematik. Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
13
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
e. Pendapat otoritas ilmiah Pengetahuan yang diperoleh dari pendapat otoritas ilmiah belum tentu benar, meskipun tampak masuk akal dan logis. Tetapi apabila diuji, diteliti, dan dikaji ulang, pengetahuan yang disampaikan oleh otoritas ilmiah ternyata tidak terbukti benar. Dengan demikian, pengetahuan yang diperoleh dari pendekatan non ilmiah belum tentu dapat diandalkan kebenarannya. 2. Pendekatan Ilmiah Pendekatan ilmiah menuntut urutan kerja yang runtut, teratur, sistematis, jujur, dan disiplin, serta melalui langkah-langkah tertentu. Suatu pengetahuan yang dapat diandalkan adalah suatu ilmu pengetahuan yang diperoleh melalui metode keilmuan, yaitu metode ilmiah. Metode Ilmiah merupakan suatu metode yang memiliki langkah-langkah tertentu, teratur, menuntut urutan kerja runtut, jujur, disiplin, dan sistematis, sehingga menghasilkan sesuatu yang dapat dipertanggung jawabkan dan memiliki nilai kebenaran serta dapat dibuktikan oleh orang lain karena bersifat objektif. Metode ilmiah memiliki unsur utama yang merupakan pengulangan dari empat langkah berikut ini : karakterisasi, hipotesis, prediksi, dan eksperimen. Metode ilmiah secara umum dilaksanakan melalui penelitian ilmiah yang terdiri dari dua keterampilan proses yaitu pengamatan dan eksperimen. Metode penelitian yang merupakan metode ilmiah memiliki kriteria sebagai berikut : 1. Berdasarkan fakta 2. Bebas dari prasangka 3. Menggunakan prinsip-prinsip analisa 4. Menggunakan hipotesa 5. Menggunakan ukuran objektif 6. Menggunakan teknik kuantifikasi Penelitian Ilmiah dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu : penelitian kualitatif dan penelitian kuantitatif. 1. Penelitian Kualitatif Penelitian kualitatif adalah penelitian yang dilakukan menggunkan alat indera tanpa mengacu pada satuan pengukuran baku. Data yang didapat dari penelitian kualitatif berupa deskripsi atau penjelasan mengenai suatu keadaan atau kejadian. Contoh : Penelitian mengenai struktur morfologi bunga kembang sepatu Data yang didapat berupa deskriptif berikut ini : Bunga kembang sepatu merupakan bunga lengkap, karena memiliki mahkota, kelopak, putik, dan benang sari. Mahkota bunga berwarna merah. Bentuk bunga seperti terompet. 14
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
2. Penelitian Kuantitatif Penelitian kuantitatif adalah penelitian yang dilakukan menggunakan alat ukur dan mengacu pada satuan pengukuran baku. Data yang didapat dari penelitian kuantitatif berupa angka/jumlah. Contoh : Penelitian mengenai pertumbuhan tanaman kembang sepatu perhari. Data yang didapat berupa tabel berikut ini : Tabel Data pertumbuhan panjang batang tanaman kembang sepatu Hari Panjang Batang Pertambahan Panjang Senin 8 cm Selasa 15 cm 7 cm Rabu 20 cm 5 cm Kamis 29 cm 9 cm Jum’at 32 cm 3 cm Sabtu 37 cm 5 cm
Dalam melakukan metode Ilmiah, perlu melakukan langkah-langkah sebagai berikut ini : 1. Menyusun Rumusan Masalah 2. Menyusun Kerangka Teori 3. Merumuskan Hipotesis 4. Melakukan Eksperimen 5. Mengolah dan Menganalisis Data 6. Menarik Kesimpulan 7. Mempublikasikan Hasil
MENYUSUN RUMUSAN MASALAH Proses kegiatan ilmiah dimulai saat manusia tertarik pada sesuatu, sehingga timbulah berbagai pertanyaan. Pertanyaan-pertanyaan inilah yang kemudian dinamakan sebagi suatu masalah. Masalah ini kemudian disusun dan dirumuskan sehingga menjadi suatu perumusan masalah. Jadi, perumusan masalah merupakan langkah untuk mengetahui masalah yang akan dipecahkan sehingga masalah tersebut menjadi jelas batasan, kedudukan, alternative cara untuk memecahkan masalah tersebut. Tujuan Perumusan Masalah dalam penelitian adalah untuk membatasi objek yang akan diteliti supaya tidak meluas, sehingga dapat fokus pada inti masalah. Ciri-ciri suatu rumusan masalah penelitian adalah sebagai berikut : 1. Merupakan kalimat Tanya 2. Mengandung dua atau lebih variable 3. Mempertanyakan hubungan antara variable Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
15
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Dalam menyusun suatu rumusan masalah penelitian, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu : 1. Masalah menyatakan adanya keterkaitan antara beberapa variable atau lebih. Hubungan tersebut dapat berupa pengaruh, perbedaan, atau perbandingan antar variable, baik variable bebas, terikat, ataupun control. 2. Masalah tersebut merupakan masalah yang dapat diuji dan dapt dipecahkan . 3. Masalah disusun dalam bentuk pertanyaan yang singkat, padat, dan jelas. Masalah dalam penelitian dibedakan menjadi 3 bentuk (macam), yaitu : 1. Permasalahan deskriptif, yaitu permasalahan yang berkenaan dengan variable mandiri tanpa membuat perbandingan atau hubungan 2. Permasalahan komparatif, yaitu permasalahan yang bersifat membandingkan kebenaran suatu variable pada dua sampel atau lebih 3. Permasalahan asosiatif, yaitu pertanyaan penelitian yang bersifat menghubungkan dua variable atau lebih Rumusan masalah yang disusun dalam suatu penelitian hendaknya disusun dengan baik dan benar. Kriteria masalah yang baik dan benar adalah sebagai berikut : 1. Masalah harus fleksibel, yaitu harus dapat dicari jawabannya melalui sumber yang jelas, tidak banyak menghabiskan dana, tenaga, dan waktu. 2. Masalah harus signifikan, yaitu jawaban dari masalah harus memberikan kontribusi terhadap pengembangan ilmu dan merupakan pemecahan masalah dalam kehidupan manusia. 3. Masalah harus jelas, yaitu adanya kesamaan presepsi atas masalah 4. Masalah bersifat etis, yaitu tidak berkenaan dengan hal-hal yang melanggar etika, norma, nilai-nilai keyakinan, dan agama 5. Masalah menyatakan hubungan antara dua variable atau lebih dan dinyatakan dalam kalimat Tanya yang mengandung masalah. Masalah dalam bidang sains dapat bersumber dari berbagai hal, yaitu : 1. Terdapat penyimpangan antara pengalaman dan kenyataan 2. Terdapat penyimpangan antara yang telah direncanakan dengan kenyataan 3. Terdapat keinginan mengembangkan hasil penelitian 4. Terdapat penyimpangan pada proses penelitian yang dilakukan terdahulu Masalah penelitian dapat diangkat dari masalah yang ditemukan di lingkungan atau permasalahan konsep yang telah dimiliki.
16
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Masalah yang ditemukan tersebut dapat menjadi suatu masalah penelitian sains apabila memenuhi syarat-syarat berikut ini : 1. Fisibel dari segi dana, waktu, keahlian penelitian, dan subyek penelitian yang dibutuhkan 2. Menarik bagi penelitinya 3. Menguatkan, membantah, melengkapi penelitian sebelumnya 4. Etika penelitian tidak dilanggar 5. Relevan bagi perkembangan ilmu saat ini Contoh cara merumuskan masalah : Disuatu sungai yang tercemar limbah pabrik, hari demi hari ikan yang hidup di sungai tersebut populasinya berkurang. Dari masalah tersebut, dapat dilihat bahwa ada beberapa hal penting yang dapat diteliti, antara lain limbah pabrik dan populasi ikan. Variabel yang terdapat dalam permasalahan ini adalah : Limbah pabrik, merupakan variabel manipulasi, karena mempengaruhi populasi ikan disungai tersebut. Dalam penelitian, untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh limbah pabrik terhadap populasi ikan, dapat dilakukan manipulasi terhadap jumlah limbah yang mencemari air sungai tersebut. Populasi ikan, merupakan variabel respon, karena perubahannya dipengaruhi oleh limbah pabrik yang merupakan variabel manipulasi. Maka rumusan masalah yang dapat disusun adalah sebagai berikut :
Apakah terdapat pengaruh limbah pabrik terhadap populasi ikan di sungai? (“Apakah” merupakan kata tanya, “terdapat pengaruh” menunjukkan keterkaitan, “limbah pabrik” merupakan variabel manipulasi, dan “populasi ikan” merupakan variabel respon)
MENYUSUN KERANGKA TEORI Setelah rumusan masalah ditemukan, langkah selanjutnya yang dilakukan adalah mengumpulkan keterangan-keterangan dan informasi, baik secara teori maupun data-data dilapangan yang berhubungan dengan permasalahan yang terjadi. Pengumpulan informasi ini dilakukan sebagai modal dalam menyusun dugaan sementara terhadap permasalahan yang terjadi. Keterangan-keterangan dan informasi tersebut dapat diperoleh atau diambil dari buku-buku referensi berupa teori mengenai variabel-variabel yang menjadi permasalahan, dari internet, ataupun dari jurnal-jurnal penelitian. Salah satu cara yang umum dilakukan dalam memperoleh keterangan-keterangan dan informasi yang dibutuhkan adalah dengan melakukan studi kepustakaan. Hasil studi kepustakanan memberikan landasan teori bagi peneliti dalam melaksanakan penelitian. Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
17
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Secara umum, fungsi studi kepustakaan dalam penyusunan landasan teori bagi peneliti adalah sebagai berikut : 1. Untuk mendapatkan dasar dalam menyusun kerangka berpikir dan hipotesis 2. Untuk memperoleh abstraksi (informasi) tentang penelitian sejenis yang berkaitan dengan permasalahan yang diteliti 3. Untuk memperoleh metode (teknik) atau pendekatan pemecahan masalah yang digunakan 4. Sebagai sumber data sekunder 5. Untuk mengetahui historis dan prespektif permasalahan penelitiannya 6. Untuk memperoleh informasi cara menganalisa (evaluasi) data yang digunakan 7. Untuk memperkaya ide baru 8. Untuk mengetahui siapa saja peneliti lain dan pengguna dibidang yang sama Dari keterangan-keterangan dan informasi yang dikumpulkan akan diperoleh penjelasan sementara terhadap permasalahan yang terjadi.
MERUMUSKAN HIPOTESIS Hipotesis adalah sebuah taksiran atau referensi yang dirumuskan serta diterima untuk sementara yang dapat menerangkan fakta-fakta yang diamati atau kondisi-kondisi yang diamati dan digunakan sebagai petunjuk untuk langkah-langkah selanjutnya Hipotesis disusun berdasarkan landasan teori yang disusun melalui studi kepustakaan yang membentuk suatu kerangka berpikir. Kerangka berpikir disusun secara rasional berdasarkan penemuan-penemuan ilmiah yang telah diuji kebenarannya. Penyusunan kerangka berpikir menggunakan pola berpikir logis, analisis, dan sintesis, atau keterangan-keterangan yang diperoleh dari berbagai sumber informasi. Hipotesis memiliki beberapa pengertian, diantaranya adalah sebagai berikut : - Hipotesis didefinisikan sebagai suatu keterangan sementara dari suatu fakta yang diamati (Trealese, 1960) - Hipotesis adalah sebuah taksiran atau referensi yang dirumuskan serta diterima untuk sementara yang dapat menerangkan fakta-fakta yang diamati ataupun kondisi-kondisi yang diamati dan digunakan sebagai petunjuk untuk langkah-langkah selanjutnya (Good dan Scates, 1954) - Hipotesis adalah pernyataan yang bersifat terkaan dari hubungan antara dua atau lebih variabel (Kerlinger, 1973) Dalam suatu penelitian hipotesis berguna untuk : 1. Memberikan penjelasan sementara tentang gejala-gejala alam serta memudahkan perluasan pengetahuan dalam suatu bidang 2. Memberikan suatu pernyataan hubungan yang langsung dapat diuji dalam penelitian 3. Memberikan arah kepada penelitian 4. Memberikan kerangka untuk melaporkan kesimpulan penelitian 18
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Hipotesis penelitian yang baik memeiliki ciri-ciri sebagai berikut : 1. Harus mempunyai daya penjelas 2. Harus menyatakan hubungan yang diharapkan ada di antara variabel-variabel 3. Harus dapat diuji 4. Hendaknya konsistensis dengan pengetahuan yang sudah ada 5. Hendaknya dinyatakan sesederhana dan seringkas mungkin 6. Menghubungkan dua faktor Hal yang perlu diperhatikan dalam menyusun hipotesis : 1. Proporsisi Dalam variabel yang ditulis dalam hipotesis harus merupakan sesuatu yang dapat menjelaskan hubungan, pengaruh, sebab-akibat (prediksi), atau perbedaan 2. Baru Hipotesis yang diteliti hendaknya merupakan hal baru, hindarkan mengajukan hipotesis yang berbentuk penelitian pengulangan yang sudah ada (replikasi) Hipotesis memiliki dua bentuk, yaitu : 1. Hipotesis penelitian , hipotesis yang dirumuskan secara naratif berdasarkan kerangka berpikir penelitian dan landasan teori yang dipilih. 2. Hipotesis statistik, hipotesis yang dirumuskan secara matematis dalam dua bentuk kalimat matematika Jenis-jenis Hipotesis yang ada dibedakan berdasarkan bentuk pernyataannya dan cara perolehannya. Berdasarkan bentuk pernyataannya, hipotesis dibedakan menjadi dua macam, yaitu : a. Hipotesis korelatif, merupakan hipotesis yang berupa pernyataan tentang ada atau tidaknya hubungan antara dua variabel atau lebih b. Hipotesis komparatif, merupakan hipotesis yang berupa pernyataan tentang ada tidaknya perbedaan antara dua kelompok atau lebih Berdasarkan cara memperolehnya, hipotesis dibedakan menjadi dua, yaitu : a. Hipotesis induktif, merupakan hipotesis yang dirumuskan sebagai suatu generalisasi dari hubungan-hubungan yang diamati b. Hipotesis deduktif, merupakan hipotesis yang ditarik dari suatu teori yang ada. Dalam penelitian, terdapat dua macam hipotesis yang disusun, yaitu : 1. Hipotesis kerja atau alternative (Ha), merupakan hipotesis yang menyatakan adanya hubungan antara variabel, atau adanya perbedaan antara dua kelompok 2. Hipotesis nol (Ho), merupakan hipotesis yang menyatakan tidak ada perbedaan antara dua variabel, atau tidak adanya pengaruh satu variabel terhadap variabel lainnya. Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
19
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Hipotesis penelitian memiliki ciri-ciri : 1. Ditulis dalam bentuk pernyataan 2. Sederhana dan jelas, mengandung variabel-variabel yang menjadi perhatian 3. Berdasarkan keterangan-keterangan atau informasi yang dikaji baik dari sumber bacaan maupun fakta. Contoh Hipotesis : Rumusan Masalah : Apakah terdapat pengaruh limbah pabrik terhadap populasi ikan disungai? Maka, Hipotesis nol (Ho) : tidak ada pengaruh limbah pabrik terhadap populasi ikan di sungai. Hipotesis kerja (Ha) : ada pengaruh limbah pabrik terhadap populasi ikan di sungai.
MELAKUKAN EKSPERIMEN Setelah hipotesis dirumuskan, maka tahap berikutnya adalah membuktikan kebenaran dari hipoteis tersebut. Hipotesis dapat dibuktikan dengan melakukan eksperimen. Sebelum melaksanakan eksperimen, hendaknya dilakukan rancangan eksperimen yang meliputi alat dan bahan yang digunakan, teknik, serta cara kerja yang akan dilakukan. Rancangan eksperimen diperlukan untuk menjamin pembuktian hipotesis secara tepat. Contoh melakukan eksperimen : Rumusan masalah : apakah terdapat pengaruh limbah pabrik terhadap populasi ikan disungai? Rancangan eksperimen : Memberikan perlakukan pada populasi ikan berupa mengalirkan air limbah sedikit demi sedikit, untuk melihat pengaruh limbah pabrik. Urutan kerja eksperimen : a) Menyiapkan ikan sebagai populasi ikan yang menjadi variabel respon. b) Menyiapkan media tempat populasi ikan, dalam hal ini ikan harus hidup di air mengalir seperti sungai. Misalnya dikolam dengan air yang selalu mengalir. c) Menyiapkan air limbah sesuai dengan kadar kandungan limbah yang sebenarnya, yang menjadi variabel manipulasi. d) Membuat rancangan berapa lama waktu eksperimen akan dilaksanakan. e) Mencatat data yang diperoleh pada setiap perlakuan yang diberikan.
20
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
MENGOLAH DAN MENGANALISIS DATA Data yang diperoleh pada saat penelitian harus diolah dan dianalisis. Data dibuat sederhana untuk melihat keterkaitan antar variabel. Data dikelompokkan berdasarkan sifat dan jenisnya. Data dapat diolah dan disajikan dalam bentuk tabel, grafik, atau diagram. Setelah itu data dianalisis dan dibahas serta disesuaikan dengan kerangka teori yang telah dibuat untuk mencari kebenaran apakah hipotesis yang telah didapat sesuai dengan data eksperimen atau tidak. Mengolah data dapat dilakukan dengan menggunakan metode statistik untuk menghasilkan kesimpulan. Hasil penelitian dengan metode ini adalah data yang obyektif, tidak dipengaruhi subyektifitas peneliti, dan universal, dilakukan dimana saja dan oleh siapa saja akan memberikan hasil yang sama. Data dalam penelitian dibedakan menurut cara perolehannya dan menurut sifatnya. Berdasarkan cara memperolehnya, data dibedakan dalam dua macam, yaitu : 1) Data Primer Data primer adalah data yang dikumpulkan dari tangan pertama dan diolah oleh organisasi atau perorangan. Misalnya seorang peneliti yang mengumpulkan data secara langsung dari lapangan melalui survey,obserwasi, wawancara maupun kuisioner, seperti mendatangi setiap rumah untuk menanyakan jumlah anggota keluarga, mata pencaharian, jenis kelamin, pendidikan, dan lain-lain Ada 3 (tiga) cara pengumpulan data primer : a) Observasi, dengan melakukan pengamatan. Data yang dihasilkan adalah data yang kualitatif b) Wawancara, dengan mengajukan pertanyaan secara lisan, biasanya dilakukan jika ingin diketahui hal-hal yang lebih mendalam dari responden. Data yang dihasilkan adalah data kualitatif c) Kuisioner, pengumpulan data yang dilakukan dengan cara memberi seperangkat pertanyaan atau pernyataan tertulis kepada responden untuk dijawab. Data yang dihasilkan bisa data kualitatif dan kuantitatif. 2) Data Sekunder Data sekunder adalah data yang diperoleh suatu organisasi atau perorangan melalui pihak lain yang telah mengumpulkan dan mengolahnya. Misalnya seorang peneliti memperoleh data dari badan pusat statistik. Dan berdasarkan sifatnya, data dibedakan menjadi : 1) Data kualitatif Data kualitatif yaitu data yang tidak berbentuk angk. Misalnya : kriminalitas semakin meningkat, kualitas pendidikan semakin meningkat. 2) Data kuantitatif Data kuantitatif yaitu data yang berbentuk angka. Misalnya : pendapatan penduduk, nilai raport, jumlah pendududk, jumlah sekolah, jumlah anggota keluarga, dan lain-lain. Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
21
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran dapat diklasifikasikan atas : 1) Data skala nominal Data ini digunakan sebagai pembeda antara yang satu dengan yang lain. 2) Data skala ordinal Data ini tersusun atas jenjang/rangking responden dari tingkatan paling rendah ke tingkat paling tinggi tanpa menyebut jelas jumlah responden. 3) Data skala interval Data ini sudah diurutkan (rangking) objek dan sudah memberikan interval subjek satu dengan lainnya. 4) Data skala rasio Data ini mempunyai derajat yang paling tinggi diantara jenis skala data lainnya karena memiliki harga nol mutlak. Seorang peneliti harus dapat menyajikan data sehingga data tersebut mudah dibaca dan dipahami oleh pihak lain atau pembaca. Biasanya data ditampilkan secara sistematik dan komunikatiff. Contoh penyajian data hasil eksperimen : Data dalam bentuk tabel Tabel Data Jumlah Populasi Ikan pada Perairan yang mengandung Limbah Pabrik dengan Volume tertentu Volume Limbah Pabrik Jumlah Populasi Ikan 3 (cm ) (ekor) 0 10 20 10 40 10 60 9 80 8 100 6 120 4
Data dalam bentuk diagram
Jumlah Populasi Ikan (ekor)
Diagram data jumlah populasi ikan pada perairan yang mengandung limbah pabrik dengan volume tertentu 15 10 5 0 0
20
40
60
80 100 120
Volume Limbah Pabrik (cm3)
22
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Contoh analisis/pembahasan : Berdasarkan data pada tabel/grafik, tampak bahwa populasi ikan menurun karena limbah pabrik yang mencemari air. Semakin banyak volume limbah pabrik yang dialirkan, semakin banyak pula ikan yang mati. Artinya, populasi ikan menurun seiring dengan bertambahnya volume limbah pabrik yang mencemari air. Hal ini menunjukkan bahwa limbah pabrik mempengaruhi populasi ikan.
MENARIK KESIMPULAN Kesimpulan didapat dari data hasil eksperimen. Ada dua kemungkinan kesimpulan, yaitu : 1) Hipotesis diterima Hipotesis diterima jika hasil eksperimen sesuai dengan hipotesis, yaitu ada keterkaitan antar variabel 2) Hipotesis ditolak Hipotesis ditolak jika hasil eksperimen tidak sesuai dengan hipotesis dan tidak ada keterkaitan antar variabel Kesimpulan dari pengolahan data suatu eksperimen yang sudah sesuai dengan hipotesis berarti hipotesis tersebut dapat diterima dapat digunakan sebagai hukum, yang berarti bahwa sesuai dengan hasil percobaan dan berlaku secara umum. Jika hasil eksperimen tidak sesuai dengan hipotesis, maka kesimpulan dari eksperimen adalah tidak adanya keterkaitan antara variabel. Oleh karena itu, perlu diadakan penyesuaian teori dan atau penyusunan teori baru. Kesimpulan dapat diakhiri dengan memberikan masukan untuk penelitian lebih lanjut. Contoh menarik kesimpulan : Data hasil eksperimen : Volume Limbah Pabrik Jumlah Populasi Ikan (cm3) (ekor) 0 10 20 10 40 10 60 9 80 8 100 6 120 4 Kesimpulan hasil eksperimen : Terdapat pengaruh limbah pabrik terhadap populasi ikan disungai.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
23
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
MEMPUBLIKASIKAN HASIL Langkah terakhir dari metode ilmiah adalah mempublikasikan hasil. Mempublikasikan hasil adalah menginformasikan kepada orang lain hasil dari eksperimen yang telah dilakukan, agar orang lain dapat mengetahui atau dapat mengujicobakan kembali. Mempublikasikan hasil dapat dilakukan dengan menyusun laporan hasil penelitian (laporan ilmiah), menerbitkan dalam jurnal penelitian atau koran sekolah. Susunan laporan ilmiah secara umum adalah sebagai berikut : 1. Judul 2. Kata Pengantar 3. Daftar Isi 4. BAB I. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang Masalah 1.2. Rumusan Masalah 1.3. Tujuan penelitian 1.4. Hipotesis penelitian 5. BAB II. Tinjauan Pustaka 6. BAB III. Bahan dan Metode Kerja 7. BAB IV. Hasil dan Analisis/Pembahasan 8. BAB V. Kesimpulan dan Saran Pelaksanaan penelitian menggunakan metode ilmiah harus disertai dengan sikap ilmiah dari si peneliti itu sendiri. Dengan sikap ilmiah seorang peneliti tidak akan memaksakan pendapat pribadinya. Bebarapa sikap ilmiah yang harus dimiliki oleh seorang peneliti adalah sebagai berikut : 1. Rasa Ingin Tahu Rasa ingin tahu merupakan dasar untuk melakukan penelitian demi memperoleh sesuatu yang baru. Adanya sikap ilmiah dalam diri seseorang ditandai dengan apabila melihat proses gejala alam, akan terangsang untuk mengetahui lebih lanjut, apa, bagaimana, dan mengapa peristiwa itu terjadi. Sehingga, timbulah usaha untuk mencari informasi melalui berbagai sumber, dan berusaha untuk memecahkan masalah yang ditemukan. 2. Jujur Sikap jujur harus dimiliki seseorang dalam melakukan penelitian, yang artinya selalu menerima kenyataan dari hasil penelitiannya, tidak mengada-ada, dan tidak mengubah data hasil penelitiannya. 3. Tekun Tekun berarti tidak mudah putus asa dalam melakukan penelitian terhadap suatu masalah, dalam membuktikan suatu masalah, penelitian dilakukan berulang-ulang untuk mendapatkan data yang akurat. 4. Teliti Teliti berarti bertindak hati-hati dan tidak ceroboh. Sehingga, dalam melaksanakan penelitian akan mengurangi kesalahan-kesalahan yang mungkin timbul dalam proses penelitian. 24
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
5. Objektif Seseorang yang melakukan penelitian harus bersikap objektif, yaitu hasil penelitian yang didapatkannya tidak boleh dipengaruhi oleh persaan pribadi. Semua hal yang dikemukakan harus berdasarkan fakta yang diperoleh. 6. Terbuka Terbuka dalam menerima pendapat yang benar dari orang lain. Seorang peneliti akan membuat dugaan dan terus berusaha menguji dugaan tersebut untuk mengetahui kebenaran tentang alam, materi, moral, politik, ekonomi, dan tentang hidup. Seorang peneliti tidak akan meremehkan suatu gagasan baru, ia akan menghargainya dan akan mengujinya sebelum menerima atau menolak gagasan baru tersebut. 7. Toleran Seorang peneliti tidak akan merasa dirinya paling hebat. Seorang peneliti bersedia menerima gagasan orang lain setelah diuji, dan bersedia belajar dengan memperbandingkan pendapat dari orang lain. Seorang peneliti tidak akan memaksakan suatu pendapat kepada orang lain, ia mempunyai tenggang rasa yang tinggi, dan jauh dari sikap angkuh. 8. Optimis Seorang peneliti selalu berpengharapan baik, ia tidak akan mengatakan sesuatu itu tidak dapat dikerjakan. 9. Pemberani Sebagai pencari kebenaran, seorang peneliti akan berani melawan semua ketidakbenaran, penipuan, dan kepura-puraan yang akan menghambat kemajuan. Metode ilmiah memiliki keunggulan dalam penggunaan, tetapi juga memeiliki keterbatasan. Keunggulan dalam penggunaan metode ilmiah antara lain : 1. Memberikan pelatihan untuk memiliki kebiasaan berpikir logis, sistematis, dan analitis. 2. Memberikan pelatihan untuk memiliki kebiasaan sikap yang baik, seperti jujur, terbuka, objektif, disiplin, tekun, teliti, tidak mudah putus asa, toleran, tidak takut gagal atau berani menerima kenyataan, dan lain sebagainya. 3. Memberikan keberanian untuk menolak pengetahuan yang tidak benar, yang didasari oleh paham takhayul, mitos yang tidak bisa dipercaya, paham apriori, skeptis, apatis, dan lain-lainnya. Dan keterbatasan dalam penggunaan metode ilmiah diantaranya : 1. Bersifat sentatif atau sementara, jika diketahui penemuan dari fakta baru dan fakta lama sudah tidak sesuai lagi, maka perlu disusun suatu teori baru. 2. Dalam melakukan suatu observasi, penggunaan alat yang berbeda akan mempengaruhi hasil data, sehingga terjadi perubahan data. Perubahan data sering menyebabkan kesimpulan menjadi tidak akurat lagi.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
25
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
3. Terkadang sulit untuk memilih fakta yang berkaitan dengan masalah yang akan dipecahkan. Dan kadang-kadang fakta yang saling berkaitan belum tentu merupakan hubungan sebab akibat 4. Dalam melakukan metode ilmiah diperlukan penguasaan bahasa, logika, matematika, kimia, fisika, biologi, statistika, atau disiplin ilmu lain yang relevan.
26
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
KEGIATAN 1.3 Menerapkan Metode Ilmiah Tujuan : Memahami langkah-langkah metode ilmiah untuk menjawab suatu permasalahan melalui penelitian/eksperimen Kerjakan langkah-langkah metode ilmiah berikut secara berurutan dan tuntas. Jangan berpindah ke langkah berikutnya bila belum selesai. Langkah 1 Suatu zat cair dapat melepas dan menerima kalor, yang berakibat terjadinya perubahan suhu pada zat cair tersebut. Perubahan tersebut dapat dirasakan dari keadaan zat cair yang panas menjadi dingin atau sebaliknya. Jika kamu ingin mengetahui apakah luas permukaan zat cair mempengaruhi laju perubahan suhu, tentukan : Variabel Bebas/Manipulasi
Variabel Terikat/Respon
Rumusan Masalah
Langkah 2 Setelah masalah dirumuskan, apa yang akan kamu lakukan? (pilih salah satu). a. Meninggalkan masalah begitu saja b. Mencari jawaban permasalahan dari sumber/buku c. Tidak peduli, karena masalah itu akan selesai dengan sendirinya. Langkah 3 Susun dugaan sementara/hipotesismu untuk masalah yang telah dirumuskan. a. Hipotesis nol (Ho)
b. Hipotesis alternatif (Ha)
Langkah 4 Setelah menyusun dugaan sementara, dugaan tersebut dapat dibuktikan dengan melakukan eksperimen. Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
27
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Susunlah suatu rancangan eksperimen sederhana dengan alat dan bahan berikut : Alat : termometer, stopwacth, gelas kimia Bahan : zat cair yang telah dipanaskan dalam wadah dengan luas berbeda (minimal 5 macam @ 100 mL) Catatlah hasil eksperimen dalam tabel data berikut ini : Luas Suhu Awal Suhu Akhir Laju Perubahan 0 Permukaan Zat ( C) setelah 2 menit Suhu (0C/detik) Cair (cm2) (0C)
Laju Perubahan Suhu
Langkah 5 Dari data yang dihasilkan dalam eksperimen, lengkapilah grafik berikut :
Luas Permukaan Zat Cair
Langkah 6 Berdasarkan hasil eksperimen, kesimpulan apa yang kamu dapatkan? Kesimpulan :
Apakah hipotesis yang kamu buat seebelumnya sesuai dengan hasil eksperimen? Langkah 7 Buatlah laporan ilmiah dari hasil kegiatan yang kamu lakukan. Kemudian kumpulkan pada guru.
28
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
RANGKUMAN Ilmu Pengetahuan Alam (Sains) adalah ilmu yang mempelajari gejala-gejala alam secara apa adanya. Ciri Ilmu Pengetahuan Alam adalah konkret, logis, objektif, empiris, sistematis, dan teoriteorinya berlaku umum. Keterampilan proses sains yang perlu dipelajari dalam sains diantaranya adalah melakukan observasi, menafsirkan, memprediksi, mengidentifikasi variabel, dan mengkomunikasikan hasil. Penelitian kualitatif adalah penelitian yang dilakukan tanpa mengacu pada satuan pengukuran baku. Sebaliknya penelitian kuantitatif adalah penelitian yang dilakukan menggunakan alat ukur dan mengacu pada satuan pengukuran baku. Langkah-langkah metode ilmiah adalah : 1. Menyusun rumusan masalah 2. Menyusun kerangka teori 3. Merumuskan hipotesis 4. Melakukan eksperimen 5. Mengolah dan menganalisis data 6. Menarik kesimpulan 7. Mempublikasikan hasil
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
29
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
LATIHAN SOAL 1. 2. 3. 4. 5.
Jelaskan kedudukan Ilmu Pengetahuan Alam dalam Ilmu Pengetahuan. Jelaskan perbedaan antara penelitian kualitatif dan penelitian kuantitatif. Sebutkan langkah-langkah metode ilmiah Sebutkan ciri-ciri sikap ilmiah Sebutkan hal-hal yang harus diperhatikan dalam : a. Merumuskan masalah b. Merumuskan hipotesis 6. Sebutkan variabel-variabel yang ada dalam suatu penelitian. 7. Jelaskan perbedaan antara menafsirkan dan memprediksi. 8. Sebutkan macam-macam data hasil penelitian berdasarkan cara memperolehnya dan berdasarkan sifatnya. 9. Sebutkan cara-cara penyampaian data hasil eksperimen 10. Jelaskan yang dimaksud dengan hipotesis alternatif dan hipotesis nol.
30
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
BAGIAN 2
MAHLUK HIDUP
Indikator : 1. Perkembangan mahluk hidup pada Era Prakambium, Paleozoikum, Mesozoikum, dan Kenozoikum dideskripsikan dengan benar. 2. Keanekaragaman Mahluk Hidup diidentifikasi secara sistematis 3. Keanekaragaman mahluk hidup di Indonesia dideskripsikan dengan benar 4. Manfaat keanekaragaman Mahluk Hidup dideskripsikan dengan benar 5. Klasifikasi Mahluk Hidup di deskripsikan dengan benar
Tujuan : 1. Mendeskripsikan mahluk hidup pada Era Prakambium, Paleozoikum, Mesozoikum, dan Kenozoikum. 2. Memahami berbagai tingkat keanekaragaman mahluk hidup 3. Mengidentifikasi bentuk keanekaragaman mahluk hidup berdasarkan tingkatanya 4. Mendeskripsikan keunikan keanekaragaman mahluk hidup di Indonesia 5. Mendeskripsikan manfaat keanekaragaman mahluk hidup 6. Mengetahui pengaruh manusia terhadap keanekaragaman mahluk hidup 7. Memahami dasar dan sistem pengklasifikasian mahluk hidup
Suatu benda dinyatakan sebagai benda hidup atau mahluk hidup jika memiliki ciri-ciri sebagai berikut: 1. Melakukan pertukaran zat atau metabolisme, artinya adanya zat yang masuk dan keluar 2. Tumbuh, artinya bertambah besar karena pertambahan dari dalam dan bergerak 3. Melakukan reproduksi atau berkembang biak 4. Memiliki irritabilitas atau kepekaan terhadap rangsangan dan memberikan reaksi terhadap rangsangan itu 5. Memiliki kemampuan mengadakan adaptasi terhadap lingkungan. Sebelum Mahluk Hidup muncul dipermukaan Bumi, yang ada hanyalah bakal biosfer, yaitu lingkungan fisik saja. Oleh karena itu, timbulah pertanyaan darimana dan bagaimanakah mahluk hidup menghuni Bumi? Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
31
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Berikut ini beberapa teori yang muncul mengenai hal tersebut : 1. Teori Cosmoza Teori ini Cosmoza menyatakan bahwa mahluk hidup datang ke Bumi dari bagian lain Alam semesta ini. Diperkirakan bahwa suatu benda berat telah menyebarkan benda hidup dan benda hidup itu meruapakan suatu partikel-partikel kecil. Teori ini didasarkan dua asumsi, bahwa (a) benda hidup itu ada atau telah ada di suatu tempat dalam alam semesta ini, dan (b) hidup itu dapat dipertahankan selama perjalanan antar benda angkasa ke Bumi. 2. Teori Pfluger Teori Pfluger manyatakan bahwa Bumi berasal dari suatu materi yang sangat panas, kemudian dari bahan yang mengandung karbon dan nitrogen itu terbentuk senyawa Cyanogen (CN). Senyawa tersebut dapat terjadi pada suhu yang sangat tinggi dan selanjutnya terbentuk zat protein pembentuk protoplasma yang akan menjadi mahluk hidup. 3. Teori Moore Teori Moore menyatakan bahwa kehidupan dapat muncul dari kondisi yang cocok dari bahan organik pada saat Bumi mengalami pendinginan melalui suatu proses yang kompleks dalam larutan yang labil. Bila fase keadaan kompleks itu tercapai, akan muncul kehidupan. 4. Teori Alem Teori Alem menyatakan bahwa pada saat keadaan fisis Bumi ini seperti keadaan sekarang, beberapa reaksi terjadi, yaitu energi yang datang dari sinar matahari diserap oleh zat besi yang lembab dan menimbulkan pengaturan atom-atom dari materi. Interaksi antara nitrogen, karbon, hidrogen, sulfur, dalam genangan air di muka Bumi akan membentuk zat-zat yang difus yang akhirnya membentuk protoplasma benda hidup. 5. Teori Trasendental Teori Trasendental merupakan jawaban secara religi, dimana benda hidup itu diciptakan oleh Super Nature atau Tuhan Yang Maha Kuasa, diluar jangkauan Sains. 6. Teori Modern Pada dasarnya mahluk hidup memiliki ciri-ciri sebagai berikut : 1. Bernapas Bernapas berarti menghirup udara agar masuk kedalam tubuh. Pada manusia dan hewan, oksigen dalam udara yang dihirup, diserap oleh tubuh untuk digunakan dalam proses pembakaran zat makanan. Hewan dan Manusia bernafas menggunakan organ khusus pernafasan, sesuai dengan jenis dan lingkungannya. Alat pernapasan manusia terdiri dari hidung, tekak, laring, trakea, bronkus, dan paru-paru. Hewan bernapas dengan paru-paru (kucing), insang (ikan), trakea (serangga), atau permukaan kulit (cacing tanah). 2. Bergerak dan Menerima Rangsang Gerak merupakan perpindahan bagian tubuh mahluk hidup, dapat sebagian ataupun seluruhnya. Mahluk hidup akan bergerak apabila mendapatkan rangsangan dari luar. 32
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Mahluk hidup bereaksi terhadap rangsang internal dan juga terhadap rangsang eksternal.Rangsangan tersebut dapat berupa rangsangan kimia maupun rangsangan fisika. Contoh rangsangan kimia adalah kadar garam, air, dan glukosa, sedangkan contoh rangsangan fisik adalah suhu, sentuhan, dan sinar matahari. Hewan dan manusia dapat bergerak secara bebas, sedangkan tumbuhan bergerak terbatas atau bergerak pada sebagian tubuhnya. Sebagai contoh adalah daun putri malu yang akan menguncup ketika disentuh, daun tanaman petai cina dan turi yang menguncup saat sore hari.
Gambar 1. Daun putri malu yang menguncup saat disentuh (gerak Seismonasti)
3. Makan Untuk bergerak, mahluk hidup membutuhkan energi. Energi mahluk hidup bersumber dari makanan. Hewan dan manusia tidak mampu menghasilkan makanan sendiri, mereka mendapatkan makanan dengan cara memakan mahluk hidup yang lain. Berbeda dengan manusia dan hewan, tumbuhan dapat menghasilkan makanan sendiri. Dengan adanya zat hijau daun, tumbuhan dapat menyusun glukosa dari karbon dioksida dan air dengan bantuan cahaya matahari. 4. Tumbuh dan Berkembang Makanan yang dikondummsi oleh mahluk hidup digunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan adalah perubahan dari kecil menjadi besar karena bertambahnya jumlah sel dan volume sel. Perkembangan adalah proses perubahan mahluk hidup menuju kedewasaan. Pertumbuhan dan perkembangan terjadi karena adanya sel-sel yang berkembang di dalam tubuh.
Gambar 2. Pertumbuhan anak dari Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
33
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
5. Reproduksi Mahluk hidup mempunyai kemampuan untuk memperbanyak jenisnya sendiri dengan cara berkembangbiak. Mahluk hidup berkembang biak untuk memperoleh keturunan agar tidak punah dari muka bumi. Manusia dan hewan mamalia berkembang biak dengan cara melahirkan. Ada juga hewan yang berkembang biak dengan cara bertelur. Tumbuhan berkembang biak dengan beberapa cara, yaitu dengan biji atau akar (tunas). Tumbuhan juga dapat dikembangbiakkan oleh manusia, misalnya dengan okulasi, cangkok, dan setek.
34
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
BAB I PERKEMBANGAN MAHLUK HIDUP DI MUKA BUMI Beberapa ahli melalui pengamatnnya, benda-benda hidup itu mungkin dapat timbul dari benda tak hidup. Sebagai contoh, dinyatakan bahwa cacing berasal dari lumpur, ulat berasal dari daging yang membusuk, kutu pakaian berasal dari kota-kotak penyimpanan pakaian. Pendapat ini dikenal sebagai Teori Abiogenesis dengan ungkapan gereratio spontanea dari Aristoteles (384 – 322 SM) yang menyatakan bahwa mahluk hidup terbentuk secara spontan, bukan berasal dari mahluk hidup. Pendapat–pendapat lainnya tentang asal mula kehidupan antara lain : 1. Konsep Omne Vivum Ex Ovo, asal muasal kehidupan adalah telur, dikemukanan oleh Fransisco Redi (1626 – 1697) 2. Konsep Omne Ovo Ex Vivo, telur berasal dari mahluk hidup, dikemukanan oleh Lazzaro Spallanzani (1729 – 1799) 3. Teori Biogenesis dengan ungkapan Omne Vivum Ex Vivo, mahluk hidup berasal dari mahluk hidup juga, dikemukan oleh Louis Pasteur (1822 – 1895) Walaupun asal mula kehidupan di Bumi belum terpecahkan oleh Ilmu Pengetahuan, adanya mahluk hidup dibumi dapat diketahui dari penemuan fosil – fosil dalam lapisan bumi. Penemuan fosil – fosil yang berbeda dan perubahan bentuk secara bertahap menunjukan adanya perkembangan kehidupan di Bumi. Sebagian ahli berpendapat bahwa mahluk hidup yang ada saat ini tidak mempunyai hubungan dengan mahluk hidup dahulu karena pada saat tertentu terjadi kiamat (katastrophy) sehingga mahluk yang dulu musnah, diganti dengan yang baru. Pendapat ini banyak ditinggalkan para ahli yang cenderung berpendapat bahwa mahluk yang ada saat ini berasal dari mahluk dahulu yang mengalami perubahan sedikit demi sedikit. Mekanisme perubahan ini menurut Lamarck sebagai akibat pewarisan sifat-sifat induk kepada keturunannya. Dalam kegiatannya mencari makanan untuk hidup, mahluk hidup akan melakukan adaptasi dengan lingkungannya dan memperoleh sifat-sifat yang lebih baik dan cocok dengan lingkungannya. Sifat yang lebih baik itu diwariskan kepada keturunannya sehingga keturunan mempunyai sifat yang relatif baik atau lebih maju dari induknya. Dengan demikian, suatu spesies atau jenis mahluk hidup lambat laun berubah kearah kemajuan. Menurut Darwin meskipun lingkungan memiliki pengaruh terhadap mahluk hidup, sifat-sifat baru yang tidak terbawa dari kelahiran tidak diwariskan. Perubahan mahluk hidup yang ada terjadi karena adanya kompetisi dalam mencari makan dan hidup. Hal ini dituangkan Darwin dalam Hukum Seleksi Alam, yaitu : (1) Semua ahluk berjuang untuk hidup (2) Mahluk hidup yang bertahan adalah yang paling kuat. Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
35
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Petunjuk adanya perubahan mahluk hidup (evolusi) dapat dilihat dari : (1) Geologi dan palaentologi (2) Morfologi dan anatomi perbandingan (3) Reaksi fisiologis perbandingan (4) Penyebaran mahluk hidup di muka bumi (5) Embriologi Selanjutnya, berdasarkan adanya pergantian bentuk mahluk hidup di bumi, sejarah kehidupan dimuka bumi dinyatakan dalam pembagian skala waktu geologi dan perkembangan kehidupan yang terbagi menjadi 2 (dua) eon, kemudian terbagi lagi menjadi era-era, dan lalu menjadi zaman.
Gambar 3. Bagan Pembagian Perkembangan kehidupan
36
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
A. Eon Prakambria (4,6 milyar hingga 543 juta tahun silam) Prakambria dianggap sebagai zaman tertua dan terpanjang dalam sejarah Bumi, dan dibagi menjadi aneka eon dan era. Masa antara 4,6 dan 3,8 milyar tahun lalu dirujuk sebagai eon Hadea. Pada saat itu, kerak bumi masih membentuk diri.Eon Arkea adalah antara 3,8 dan 2,5 milyar tahun silam, diikuti oleh eon Proterozoikum, antara 2,5 milyar dan 543 juta tahun silam. Dalam rekaman fosil, ada berbagai jejak organism bersel tunggal maupun banyak dari masa-masa ini. Contohnya : Algae hijau biru, bakteri,Jamur, binatang laut berkulit lunak. B. Eon Fanerozoikum (534 juta tahun silam hingga hari ini) Fanerozoikum berarti “kehidupan tampak atau diketahui”. Eon Fanerozoikum dipelajari menurut tiga era, yaitu Era Paleozoikum, Era Mesozoikum, dan Era Kenozoikum 1. Era Paleozoikum (251 hingga 543 juta tahun silam) Era Paleozoikum berlangsung selama sekitar 300 juta tahun, merupakan bagian pertama dan terpanjang Eon Fanerozoikum. Sepanjang masa Paleozoikum, iklim Bumi umumnya lembab dan sedang, walau zaman es terjadi dari waktu ke waktu. Era ini terbagi menjadi 6 (enam) zaman, yaitu Kambria, Ordovik, Silur, Devon, Karbon, dan Perm. a. Kambria (543 – 490 juta tahun lalu), merupakan awal munculnya kehidupan dasar (± 50 filum). Berdasarkan jejak fosil yang ditemukan, fauna pada jaman kambria di kelompokkan menjadi 3 (tiga), yaitu : (1) Fauna Kambria bawah (2) Fauna Kambria tengah (3) Fauna Kambria atas Fauna kambrium bawah bercirikan kosmopolit, menyebar hampir merata di seluruh daratan. Contohnya : Tribolit olehellus. Fauna kambria tengah terbagi menjadi 2, fauna daerah atlantik disebut sebagai fosil binatang Paradoxides, dan fauna daerah pasifik disebut sebagai Olenoides. Fauna kambrium atas memiliki cirri yang berbeda ditempat-tempat yang berbeda, yaitu Diclocephalus di daerah Pasifik dan Olenus di Atlantik. Kehidupan yang muncul adalah trilobita (sejenis udang – uadangan), dan jenis antropoda primitif, serta hewan molusca menguasai wilayah lautan.
Gambar 4. Fosil Trilobita, jejak kehidupan jaman kambrium Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
37
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
b. Ordovik (490 – 443 juta tahun lalu), mulai berkembang invertebrata di laut, binatang laut, koral, gulma laut, berbagai antropoda, dan mulai muncul jenis ikan primitif (vertebrata pertama). Sebagian bentuk kehidupan yang ada selama zaman Ordovik masih ada hari ini, diantaranya adalah mimi, dan laba-laba air.
Gambar 5. Mimi, salah satu kehidupan di zaman ordovik
c. Silur (443 – 417 juta tahun lalu), trilobite mulai berkurang, muncul ikan berahang pertama, jenis ekinoderma (bakung laut), antropoda (kalajengking laut), beraneka ikan berkulit keras, dan yang terpenting adalah hewan bertulang belakang (vertebrata). Beberapa tumbuhan rudimenter mulai hidup di daratan. Graptalit adalah ciri fosil penunjuk pada zaman Silur dan merupakan kumpulan binatang kecil yang disebut Rabdosoma. d. Devon (417 – 354 juta tahun lalu), jenis hewan vertebrata laut bertambah, mulai muncul hewan amphibi, didaratan mulai ditumbuhi tanaman besar menyerupai pohon. Pada masa ini beberapa spesies tertentu punah, diantaranya stromatoprodia (sejenis koral pembentuk karang) punah sepenuhnya. Amronit merupakan salah satu jenis hewan yang hidup di zaman Devon. Pada dasarnya Devon terbagi atas tiga masa, yaitu Devon Bawah, Devon Tengah, dan Devon Atas. e. Karbon (354 – 290 juta tahun lalu), amphibi dan ikan berkembang pesat, hewan reptilian muncul pertama kali, hutan dikuasai serangga raksasa. Dikenal juga dengan sebutan zaman batubara. Zaman karbon terbagi menjadi dua, yaitu Zaman Karbon Bawah (Mississipi) dan Zaman Karbon Atas (Pennsylvania). Coelacanth, merupakan spesies ikan dari zaman karbon yang masih hidup saat ini.
Gambar 6. Coelacanth, spesies ikan dari jaman karbon 38
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
f. Perm (290 – 248 juta tahun lalu), reptilia menjadi vertebrata darat terkuat, serangga modern muncul, seperti capung dan laba-laba. Perkembangan terjadi pada hewan-hewan jenis reptilian dan amphibi karnivora, Eryops. Tumbuhan didarat semakin berkembang, terutama jenis gymnospermae. Pada akhir jaman Perm terjadi kepunahan sampai 90-95% spesies hidup.
Gambar 7. Eryops, amphibi karnovora dari jaman Perm
2. Era Mezozoikum (248 hingga 65 juta tahun silam) Era Mesozoikum terbagi menjadi 3 (tiga) zaman, yaitu Trias, Jura, dan Kretaseus. Selama Era inilah dinosaurus hidup dan punah. a. Trias (248 – 206 juta tahun lalu), vertebrata menjadi bentuk kehidupan dominan., dinosaurus dan mamalia pertama muncul. Kadal tuatara merupakan kadal jaman trias yang masih ada hingga kini. Daratan didominasi oleh hitan-hutan conifer.
Gambar 8. Kadal Tuatara, mahluk hidup jaman Trias yang masih ada
b. Jura (206 – 144 juta tahun lalu), dinosaurus dan mamalia semakin berkembang, reptilia semakin banyak, burung dan binatang berdarah panas muncul untuk pertama kalinya. Pada akhir jaman Jura, sebagian spesies amonit spons laut, kerang, dan remis punah. Tumbuhan daratan mulai berkembang dengan munculnya tumbuh-tumbuhan berbunga.
Gambar 9. Ilustrasi Dinosaurus – Hewan yang hidup di zaman Jura Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
39
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
c. Kretaseus (144 – 65 juta tahun lalu), dinosaurus mengalami kepunahan, populasi mamalia terus bertambah, banyak pohon modern berkembang seperti birc, elm,dan mapel. Spesies binatang laut semakin banyak, seperti kepiting, ikan, kalajengking air, laba-laba, capung, penyu, dan buaya. 3. Era Kenozoikum (65 juta tahun silam hingga kini) Era Kenozoikum terbagi menjadi 2 (dua) zaman, yaitu zaman tersier dan zaman kuarter, namun sebagian ahli member nama dengan zaman Paleogen dan zaman Neogen. a. Zaman Tersier (Paleogen), terdiri dari 5 (lima) masa, yaitu Paleosen, Eosen, Oligosen, Miosen dan Pilosen. Pada zaman ini ikan bertulang berlimpah, mamalia mulai menguasai bumi, berkembang dari jenis primate sampai hominids. Masa Paleosen ditandai dengan munculnya mamalia berupa primate primitive, kelompok karnivora, herbivore dan insektivora. Pada masa Eosen, muncul dan berkembangnya seluruh ordo mamalia modern. Dimasa Oligosen, munculnya mamalia yang menyerupai monyet, dan mamalia pemakan rumput. Masa Miosen merupakan masa pengembalaan mamalia atau mamalia yang hidup berkelompok (koloni) dan pada masa ini mamalia yang menyerupai kera. Masa Pilosen merupakan masa yang ditandai dengan munculnya hominids pertama, dan tumbuhan perdu angiospermae tumbuh dengan suburnya. b. Zaman Kuarter (Neogen), terdiri dari 2 (dua) masa, yaitu Pleistosen, dan Holosen. Zaman ini merupakan permulaan dari suatu era baru, flora-fauna darat dan perairan berkembang secara luas. Masa Pleistose merupakan masa kemunculan manusia modern, dan pada masa ini terjadi penyebaran pertumbuhan tanaman perdu. Masa Holosen merupakan masa peradaban manusia, manusia hidup dan berkembang dengan memanfaatkan alam sekitarnya.
40
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Tabel 1. Perkembangan Mahluk Hidup pada 4 Era
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
41
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Keterangan : Sebagian ahli membagi Era kenozoikum ke dalam Zaman Tersier (Paleosen, Eosen, Oligoson, Miosen, dan Pilosen) dan Zaman Kuarter ( Pleistosen dan Holosen)
Sumber : Biologi, 2004
42
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
BAB II KEANEKARAGAMAN MAHLUK HIDUP Jika kita memperhatikan lingkungan disekitar kita, akan kita temukan berbagai jenis mahluk hidup yang memiliki perbedaan dan persamaan dalam bentuk, ukuran, warna, tingkah laku, dan sifat. Setiap mahluk hidup memiliki ciri dan tempat hidup yang berbeda. Melalui pengamatan kita dapat membedakan jenis-jenis mahluk hidup. Perbedaan mahluk hidup dapat dibuat berdasarkan bentuk, ukuran, warna, tempat hidup, tingkah laku, bentuk interaksi, cara reproduksi, dan jenis makanannya. Pada akhirnya, kita akan memperoleh suatu gambaran umum bahwa terdapat keragaman (perbedaan /variasi) diantara mahluk hidup. Keberagaman inilah yang dikenal sebagai keanekaragaman hayati atau biodiversitas. Perbedaan atau keberagaman mahluk hidup dapat disebabkan oleh faktor abiotik maupun faktor biotik. Keanekaragaman atau keberagaman dari makhluk hidup sangat penting bagi kelangsungan hidup seluruh isi bumi, karena mahluk hidup saling bergantung satu sama lain. Selain itu, mahluk hidup yang beranekaragam berpotensi untuk dapat dimanfaatkan bagi kepentingan manusia. TINGKAT KEANEKARAGAMAN MAHLUK HIDUP Keanekaragaman mahluk hidup ditandai dengan adanya perbedaan/variasi pada mahluk hidup, baik dalam bentuk penampilan, sifat hidup, tempat hidup, dan jumlahnya. Keanekaragaman dapat terjadi pada berbagai tingkat kehidupan, mulai dari organisme tingkat rendah sampai tingkat tinggi. Misalnya organisme bersel satu hingga organisme bersel banyak. Keanekaragaman juga terjadi dari tingkat organisasi kehidupan individu sampai tingkat interaksi kompleks, misalnya dari spesies sampai ekosistem.
Gambar 10. Bagan Tingkat Keanekaragaman dalam kehidupan Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
43
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Secara garis besar, keanekaragaman mahluk hidup terbagi menjadi tiga tingkat, yaitu keanekaragaman ekosistem, keanekaragaman spesies, dan keanekaragaman gen.
1. Keanekaragaman Tingkat Ekosistem Dalam setiap lingkungan, mahluk hidup akan berinteraksi dengan lingkungannya membentuk suatu ekosistem. Seluruh mahluk hidup yang ada dalam ekosistem selalu melakukan hubungan timbal balik yang menciptakan suatu keseimbangan dalam ekosistem. Keanekaragaman tingkat ekosistem disebabkan adanya perbedaan letak geografis setiap ekosistem. Perbedaan geografis menyebabkan perbedaan iklim, temperatur, curah hujan, intensitas cahaya matahari, dan lamanya penyinaran matahari, sehingga mempengaruhi jenis flora dan fauna yang hidup didalamnya. Jika susunan komponen biotik ataupun abiotik berubah, maka bentuk interaksi akan berubah, sehingga ekosistem yang dihasilkan juga berubah. Perubahan ekosistem menyebabkan keberagaman ekosistem. Oleh karena itu, suatu tipe ekosistem tertentu dapat terdiri dari susunan mahluk hidup dan unsur-unsur lingkungan yang khas yang berbeda dengan susunan dan unsur-unsur ekosistem lain. Variasi mahluk hidup yang ada pada setiap ekosistem menimbulkan keanekaragaman tingkat ekosistem.
(a) padang rumput
(b) padang tundra
Gambar 11. Keanekaragaman ekosistem
(c) gurun pasir
2. Keanekaragaman Tingkat Spesies/Jenis Keanekaragaman yang ditemukan diantara mahluk hidup yang berbeda jenis disebut keanekaragaman tingkat jenis. Keanekaragaman tingkat jenis dapat ditemukan diantara mahluk hidup yang berbeda jenis, baik yang termasuk dalam satu family maupun tidak, dengan cara mengamati ciri-ciri fisiknya (morfologi), misalnya ukuran tubuh, warna, kebiasaan hidup dan lain-lain. Dalam keluarga kacang-kacangan, antara lain kacang tanah, kacang kapri, kacang hijau, dan kacang buncis, ditemukan cirri-ciri yang berbeda antara satu dengan lainnya, seperti ukuran tubuh dan batang (ada yang tinggi dan pendek), kebiasaan hidup (tumbuh tegak, merambat), bentuk buah dan biji, warna biji, jumlah biji, serta rasanya yang berbeda.
44
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Gambar 12. Keanekaragaman tingkat jenis pada tumbuhan
Dalam keluarga kucing (Felidae), harimau, singa, citah, dan kucing memiliki perbedaan sifat-sifat yang mencolok, misalnya perbedaan warna bulu, tipe lorengnya, ukuran tubuh, tingkah laku, serta lingkungan hidupnya.
Gambar 13. Keanekaragaman jenis pada hewan (a) harimau, (b) singan, (c) kucing dan (d) citah.
Tabel 2. Perbedaan sifat hewan-hewan dari family kucing ( Felidae) No Ciri-Ciri Kucing Harimau Singa Ukuran 1. Kecil Besar Besar Tubuh Hitam, Hitam, Hitam, Warna 2. Putih, Putih, Putih, Bulu Kuning Kuning Kuning Habitat Hutan, 3. Hutan Hutan hidup Rumah Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Cetah Sedang Hitam / Putih Pepohonan Hutan
45
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Dalam kelompok Hominidae (salah satu family dari ordo Primata) yang terdiri atas orang utan, gorilla, dan sipanse, memiliki perbedaan dalam ukuran tubuh, warna bulu, dan habitat hidup. Gorila merupakan primate yang paling besar dengan tangan dan kaki yang panjang (tangannya lebih panjang dari kaki). Gorila tidak mempunyai ekor. Setiap gorila mempunyai hidung yang unik. Gigi gorila dewasa berjumlah 32. Tubuh gorila jantan hampir dua kali besarnya dibandingkan gorila betina. Gorila kebanyakan makan tumbuhtumbuhan. Orang Utan memiliki tubuh yang gemuk dan besar, berleher besar, lengan yang panjang dan kuat, kaki yang pendek dan tertunduk, dan tidak berekor. Orang utan berukuran 1 – 1,4 m untuk jantan ( 2/3 kali ukuran gorilla). Simpanse adalah hewan yang sering ditemui di hutan hujan tropis. Kulit berwarna hitam kecoklatan dan berbulu hitam. Demikian pula pada kelompok tumbuhan yang tumbuh di dataran tinggi dan dataran rendah akan memperlihatkan perbedaan-perbedaan sifat pada tinggi batang, daun, dan bunga, seperti pada kelompok tumbuhan palem-paleman, kelapa, aren, pinang, dan lontar. Tabel 3. Perbedaan ciri-ciri tanaman kelompok Arecacea (palem-paleman) No
Ciri-Ciri
1.
Tinggi Batang
2.
Daun
3.
Bunga
Kelapa (Cocos
Aren
Pinang
Lontar
nucifera)
(Arenga pinnata)
(Actinorhytis calapparia)
(Borassus flabellifer)
30 m
25 m
25 m
15 – 30 m
Panjang tangkai daun 150 cm
Tangkai daun pendek
Panjang tangkai daun 100 cm Helaian daun bulat, tepian daun bercangap menjari
Tongkol
Tongkol
Bulir
Panjang tangkai daun 75 – 150 cm Helaian daun 5 m, ujung runcing dan keras Tongkol
Gambar 14. Keanekaragaman tumbuhan palem-paleman 46
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
3. Keanekaragaman Tingkat Gen Setiap mahluk hidup memiliki komponen pembawa sifat menurun. Komponen tersebut tersusun atas ribuan faktor kebakaan yang mengatur bagaimana sifat -sifat tersebut diwariskan. Faktor inilah yang dikenal sebagai gen. Gen adalah faktor pengatur sifat yang terdapat dalam sel mahluk hidup. Meskipun setiap individu dapat memiliki kerangka dasar gen yang sama, gen yang ada pada tubuh mahluk hidup memiliki susunan perangkat gen yang berbeda, sehingga dapat menghasilkan ekspresi yang berbeda-beda. Setiap susunan gen tertentu akan membentuk penampilan (sifat fenotif) tertentu. Susunan perangkat gen inilah yang menentukan ciri atau sifat suatu individu dalam satu spesies, sehingga dalam satu kelompok spesies yang sejenis terdapat variasi yang ditunjukkan dari adanya perbedaan pada warna, bentuk, dan ukuran dalam mahluk hidup sejenis. Keanekaragaman gen dapat terjadi karena adanya perkawinan antara dua individu makhluk hidup sejenis sehingga keturunan dari hasil perkawinan memiliki susunan perangkat gen yang berasal dari kedua induk/orang tuanya. Kombinasi susunan perangkat gen dari dua induk tersebut akan menyebabkan keanekaragaman individu dalam satu spesies berupa varietas-varietas (varitas) yang terjadi secara alami atau secara buatan. Keanekaragaman yang terjadi secara alami adalah akibat adaptasi atau penyesuaian diri setiap individu dengan lingkungan , karena lingkungan juga turut mempengaruhi sifat yang tampak ( fenotip) pada suatu individu di samping ditentukan oleh faktor genetiknya ( genotip). Sedangkan keanekaragaman buatan dapat terjadi antara lain melalui perkawinan silang (hibridisasi ). Salah satu contoh keanekaragaman tingkat gen dapat dilihat pada tanaman mangga (Magnifera indica). Spesies mangga memiliki beberapa macam varietas yang ditunjukkan dari adanya perbedaan bentuk, rasa, dan warna. Tabel 4. Keanekaragaman Varietas Mangga (Magnifera indica) No.
Nama Varietas
Mangga Arumanis 1.
Mangga Golek 2.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Bentuk
Warna
Bentuk jorong, letak tangkainya di tengah, pangkal buah bulat miring, tidak atau berlekuk dangkal, pucuk buah rungcing dan sedikit berparuh Bentuk panjang, letak tangkainya di tengah, pangkal dan pucuk buah
pangkal hijau kuning kecoklatan sampai merah keunguan dan pucuknya berwarna hijau. Kulit pangkal sampai tengah kuning
Rasa
Serat
Aroma
Manis, tapi bagian ujung kadangkadang masih ada rasa asam
Tidak berserat (serat sedikit)
Harum
Manis lezat
Serat halus
Harum
47
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
No.
Nama Varietas
Bentuk runcing, tidak berlekuk dan tidak berparuh.
Mangga Madu 3.
4.
5.
Mangga Manalagi
Mangga Gedong
Mangga Apel 6.
Bulat panjang, dengan pangkal dan pucuk buah bulat. Paruh pada ujung buah tidak jelas terllihat, begitu pula lekuknya Bentuk jorong berparuh jelas dan pucuknya bulat, letak tangkai miring, pangkal buah runcing, sedikit berleher, tidak atau sedikit berlekuk. Agak bulat dengan pangkal buah agak datar dan sedikit berlekuk, pucuk buah tak berparuh
Bentuk bulat mirip buah apel
Warna
Rasa
Serat
Aroma
Serat pendek
Harum
Serat pendek dan halus
Harum
Halus
Aroma halus dan keras
Halus
Harum
kehijauan, bagian pucuk lebih banyak hijaunya Pangkal buah kuning kemerahmerahan dengan ujung buah masih hijau Pangkal buah berwarna kuning dan ujung masih hijau Berkulit merah jingga pada pangkalnya, merah kekuningan pada pucuknya Apel hijau berkulit hijau kekuningan setelah tua, apel merah berkulit kuning kemerahan
Manis seperti madu
Manis, lezat, segar (perpadua n mangga golek dan arumanis)
Asam
Manis tanpa rasa asam
Pada manusia juga terdapat keanekaragaman gen yang menunjukkan sifat -sifat berbeda, antara lain ukuran tubuh (besar, kecil, sedang); warna kulit (hitam, putih, sawo matang, kuning); warna mata (biru, hitam, coklat), serta bentuk rambut (ikal, lurus, keriting) .
48
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
KEGIATAN 2.1. Keanekaragaman Hayati Tingkat Gen Tujuan : Mengamati keanekaragaman hayati tingkat gen pada manusia (homo sapiens), khusunya pada pola sidik jari manusia Alat & Bahan : Alat tulis, bak stempel Pada manusia, gen menetukan sifat-sifat seperti rambut lurus dan keriting, hidung mancung, mata lebar dan sipit, golongan darah, sidik jari, dan warna kulit. Perbedaan pola gen antar individu akan menghasilkan ciri-ciri yang berbeda pula. Pola sidik jari pada tiap manusia berbeda-beda, sehingga dalam perkembangan teknologi, sidik jari dapat digunakan sebagai pengenal individu. Berdasarkan jumlah triradiusnya, ada tiga macam pola sidik jari, yaitu Arch (tanpa triradius), Loop (satu triradius), dan Whorl (dua triradius)
Arch
Tented Arch
Whorl
Left Loop
Right Loop
Cara Kerja : 1. Siapkan bak stempel yang akan digunakan 2. Tekan tiap jari pada bak stempel 3. Tempelkan jari yang telah diberi tinta pada tempat yang disediakan (Hasil Pengamatan) sesuai dengan nama jari yang tertera. 4. Amati sidik jarimu, kemudian tentukan jenis pola sidik jarimu. 5. Catat jenis pola sidik jarimu dan sidik jari beberapa temanmu pada tabel yang tersedia. 6. Buatlah kesimpulan dari hasil kegiatanmu. Hasil Pengamatan
Ibu Jari Kanan
(1)
Jari Telunjuk Kanan
(2)
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Jari Tengan Kanan
(3)
Jari Manis Kanan
(4)
Jr Kelingking Kanan
(5)
49
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Ibu Jari Kiri
(6)
Jari Telunjuk Kiri
(7)
Jari Tengan Kiri
(8)
Jari Manis Kiri
Jari Kelingking Kiri
(9)
(10)
Tabel. Perbandingan Sidik Jari No
Nama Siswa
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2 3 4 5
50
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
KEANEKARAGAMAN MAHLUK HIDUP DI INDONESIA Indonesia terdapat di daerah beriklim tropis sehingga memiliki keanekaragaman mahluk hidup yang tinggi jika dibandingkan dengan daerah sub tropis dan daerah kutub. Keanekaragaman mahluk hidup di Indonesia dibedakan berdasarkan 2 hal, yaitu : 1. Karakteristik wilayah 2. Persebaran organisme KARAKTERISTIK WILAYAH. Berdasarkan karakteristik wilayah Indonesia yang berada pada 6OLU – 11OLS dan 95OBT – 141OBT, dan merupakan pertemuan dari 2 rangkaian penggunungan muda yaitu sirkum Pasifik dan sirkum Mediterania, Indonesia merupakan negara beriklim tropis dengan temperature udara berkisar 26O – 28OC, dan curah hujan antara 700 – 7000 mm/tahun dengan keanekaragaman mahluk hidup tertinggi kedua setelah Brazil. Berdasarkan Pendataan yang dilakukan oleh World Resources Institute (2002), Indonesia memiliki 29.375 jenis tumbuhan berbunga, 515 jenis mamalia, 929 jenis burung, 745 jenis reptile, 278 jenis amphibi, 4.080 jenis ikan. Selain itu diperkirakan Indonesia memiliki 40.000 jenis tumbuhan, 350.000 jenis hewan, 5.000 jenis jamur, dan 1.500 jenis monera. Karekteristik wilayah Indonesia menyebabkan Indonesia memiliki spesies bersifat endemik, spesies-spesies yang hanya terdapat di Indonesia, seperti : - Burung Cendrawasih (Papua) - Burung Maleo (Sulawesi) - Komodo (P.Komodo, NTT) - Anoa (Sulawesi) - Raflesia Arnoldi (Bengkulu, Sumatera) - Bunga Bangkai (Sumatera) Indonesia juga kaya akan flora-fauna yang bernila ekonomis, seperti : - Varietas durian (Durio zibethinus), diantaranya : durian petruk (Randusari, Jepara), Durian sitokong (Ragunan), Durian Sunan (Boyolali), Durian simas (Bogor), dll - Varietas mangga (Magnifera indica), diantaranya : mangga golek, mangga manalagi, mangga arumanis, mangga apel, mangga madu, dll.
Gambar 15. Anoa (Bubalus depressicornis), hewan endemik Indonesia
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
51
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
PERSEBARAN ORGANISME Persebaran Organisme dipelajari dalam Biogeografi. Perbedaan organisme dapat dikarenakan adanya barrier (penghalang) yang dapat berupa lautan, maupun pegunungan tinggi, sehingga terjadi isolasi geografis. Alfred Russel Wallace, menyatakan bahwa didunia ini terdapat 6 daerah biogeografi berdasarkan persamaan fauna yang ada, yaitu : 1. Neartik (Amerika Utara) 2. Paleartik (Asia sebelah utara Himalaya, Eropa dan Afrika, Gurun Sahara sebelah utara) 3. Neotropikal ( Amerika selatan bagian tengah) 4. Oriental (Asia, Himalaya bagian selatan) 5. Ethiopia (Afrika) 6. Australia (Australia dan pulau-pulau sekitarnya) Alfred Russel Wallace, ahli zoology Inggris, pada tahun 1856 mengunjungi Indonesia, dan mengamati hewan-hewan yang ada di Pulau Bali dan Pulau Lombok. Pengamatan Wallace di kedua pulai di Indonesia ini memberikan hasil bahwa :
Hewan-hewan yang ada di Pulau Bali memiliki kesamaan ciri dengan hewan-hewan yang berada di daerah Oriental, dan hewan-hewan yang ada di Pulau Lombok memiliki kesamaan ciri dengan hewan-hewan yang berada di daerah Australia.
Berdasarkan hal tersebut, Wallace membuat suatu garis maya yang terbentang dari selat Lombok ke arah utara menuju selat makasar dan ke Filipina selatan, garis tersebut dinamakan Garis Wallace. Garis Wallace membagi penyebaran fauna Indonesia menjadi 2 tipe, yaitu : 1. Tipe Oriental ( Sumatra, Jawa, Bali, Kalimantan) 2. Tipe Australia (Sulawesi, Nusa Tenggara, Maluku, Papua) Max Weber, ahli zoology Jerman, yang kemudian melakukan pengamatan di Pulau Sulawesi mendapatkan hasil bahwa, hewan-hewan di daerah Sulawesi tidak dapat sepenuhnya dinyatakan sebagai hewan tipe Australia, karena sebagian memiliki cirri dan karakteristik hewan tipe Oriental. Weber menyatakan bahwa hewan di Sulawesi merupakan hewan peralihan antara hewan Oriental dan Australia. Selanjutnya Weber membuat garis maya yang berada di sebelah timur Sulawesi membentang ke utara hingga ke kepulauan Aru di Selatan, garis ini dinamakan Garis Weber. Dengan adanya Garis Wallace dan Garis Weber ini, maka fauna Indonesia terbagi atas 3 tipe, yaitu : 1. Tipe Oriental (Sumatra, Jawa, Bali, Kalimantan) 2. Tipe Australia (Maluku, Papua) 3. Tipe Peralihan Oriental – Australia (Sulawesi, Nusa Tenggara)
52
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Gambar 16. Peta Pembagian Penyebaran Fauna Indonesia
Hewan Tipe Oriental Penyebaran hewan tipe oriental di Indonesia adalah Sumatera, Jawa, Bali, dan Kalimantan. Karakteristik hewan tipe oriental : - Banyak memiliki hewan mamalia berukuran besar Contohnya : Gajah sumatra, Harimau sumatra, Tapir sumatara, Badak sumatra, Beruang madu, Badak bercula satu - Terdapat berbagai jenis hewan primata Contohnya : Orang Utan, Kera makaka, ungko, monyet, tarsius, kukang, bekantan - Spesies burung memiliki warna bulu yang kurang menarik and kurang beragam Contohnya : burung Rangkong, Jalak bali, burung murai, elang putih
Gambar 17. Hewan tipe Oriental
Hewan lainnya yang terdapat di wilayah penyebaran hewan tipe oriental adalah : buaya muara, buaya senyulong, ikan arwana Hewan Tipe Australia Penyebaran hewan tipe Australia di Indonesia adalah Maluku dan Papua Karakteristik hewan tipe Australia : - Mamalia berukuran kecil dan berkantung Contohnya : walabi kecil, walabi semak, kanguru pohon, kuskus berbintik, landak - Tidak terdapat hewan primate Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
53
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
-
Spesies burung memiliki warna bulu yang menarik dan beragam Contohnya : Cendrawasih, burung kasuari, kakatua raja, Nuri, Parkit
Gambar 18. Hewan Tipe Australis
Hewan lainnya yang terdapat diwilayah penyebaran hewan tipe Australia adalah: buaya papua, biawak Hewan Tipe Peralihan Oriaental-Australia Penyebaran hewan peralihan di Indonesia adalah wilayah Sulawesi dan Nusa Tenggara. Hewan daerah ini memiliki cirri dan karakteristik yang berbeda dari tipe oriental dan tipe Australia. Contohnya : Komodo, Babirusa, Anoa, Burung Maleo
Gambar 19. Hewan tipe Peralihan
Lingkungan tersestial yang cenderung berubah dari utara ke selatan membentuk zona pertumbuhan tanaman yang berbeda, disebut bioma. Bioma merupakan macam komunitas utama dalam suatu daerah yang dapat dikenal berdasarkan fisioognomi (penampakan). Terdapat 5 kelompok bioma didunia, yaitu : 1. Gurun (Afrika, Amerika, Australia, Cina) 2. Padang Rumput (Tropis – subtropis, contoh : Amerika) 3. Hutan Hujan Tropis (Brazil, Amerika Selatan, Asia, Afrika) 4. Hutan Gugur (daerah beriklim sedang) 5. Sabana ( kedua sisi katulistiwa : Afrika, Amerika selatan, India, Asia selatan, Australia, Indonesia – Irian, NTT, NTB) Bioma Indonesia terdiri atas bioma hutan hujan tropis dan sabana, dengan keanekaragaman tinggi. Kawasan Indonesia termasuk dalam kawasan malesiana yang meliputi Indonesia, Malaysia, Pilipina, Papua, dan kepulauan Solomon. Flora malesiana didominasi oleh tumbuhantumbuhan yang aktif melakukan fotosintesis. Hutan diwilayah Indonesia didiminasi oleh tumbuhan dari family Dipterocarpaceae (tumbuhan berbiji bersayap), contohnya : meranti, 54
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
kayu ramin, keruing rawa. Selain itu juga terdapat tumbuhan memanjat (liana) contohnya : rotan Keanekaragaman flora malesiana yang tinggi, menyebabkan flora malesiana dapat dikatakan sebagai sumber plasma nutfah.
Gambar 20. Beberapa contoh Flora Malesiana
KEUNIKAN/KEISTIMEWAAN KEANEKARAGAMAN HAYATI DI INDONESIA Selain memiliki 3 tipe fauna (oriental, Australia, dan peralihan), dan flora malesiana, keanekaragaman di Indonesia menjadikan Indonesia memiliki flora dan fauna endemik, dan hewan dan tumbuhan yang berstatus langka. Contoh hewan-hewan endemik Indonesia 1. Harimau Jawa (Panthera tigris sondaicus) 2. Harimau Sumatra (Panthera tigris sumatrae) 3. Jalak Bali Putih (Leucopsar rothschildi) 4. Badak Bercula satu (Rhinocheros sondaicus) 5. Owa Jawa (Hylobates moloch) 6. Tarsius (Tarsius bancanus) 7. Babirusa (Babyrousa babyrussa) 8. Kukang Sumatra (Nycticebus coucang) 9. Kukang Kalimantan (Nycticebus menangensis) 10. Komodo (Varanus komodoensis) 11. Musang Sulawesi (Macrogalidia muschenbroecki) 12. Burung Maleo (Macrochepalon maleo)
(a) Komodo (Pulau Komodo)
(b) Burung Maleo (Sulawesi)
Gambar 21. Hewan Endemik Indonesia
Contoh tumbuhan-tumbuhan endemik Indonesia : 1. Bunga Raflesia (Rafflesia arnoldi endemik di Sumatara Barat, Bengkulu, dan Aceh; Rafflesia borneensis endemik di Kalimantan, Rafflesia cilliata endemik di Kalimantan Timur, Rafflesia horsfildii endemik di Jawa, Rafflesia patma endemik di Nusa Kambangan dan Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
55
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Pangandaran, Rafflesia rochussenii endemik di Jawa Barat, dan Rafflesia contleyi endemik di Sumatara bagian Timur) 2. Matoa (Pometia pinnata) 3. Ratus Sulur Permata Hujau (Strongylodon macrobotrys)
(a) Rafflesia (Kalimantan)
(b) Matoa (Papua)
Gambar 22. Tumbuhan Endemik Indonesia
Contoh hewan-hewan berstatus langka : 1. Badak Sumatra (Dicerorhinus sumatrensis) 2. Harimau Sumatra (Panthera tigris sumatrae) 3. Tapir (Tapirus indicus) 4. Elang (Spizaetus nanus) 5. Rangkong (Rhyticeros corrugetus) 6. Orang Utan ( Pongo pygmaeus abelii dan Pongo pygmaeus pygmaeus) 7. Komodo (Varanus komodoensis) 8. Beruang madu (Helarctos malayanus) 9. Bekantan (Nasalis Larvatus) 10. Buaya muara (Crocodylus porosus) 11. Badak bercula satu (Rhinoceros sondaicus) 12. Macan Tutul (Panthera pardus) 13. Gajah Sumatra (Elephas maximus sumatrensis) 14. Penyu Hijau (Chelonia mydas) 15. Jalak Bali Putih (Leucopsar rothschildi) 16. Cendrawasih (Paradisaea minor) 17. Maleo (Macrochepalon maleo) 18. Kakatua raja (Probosciger aterrimus) 19. Kasuari (Casuarius casuarius) 20. Ular Sanca Hijau (Chondrophyton viridis) Contoh tanaman berstatus langka : 1. Matoa (Pometia pinnata) 2. Gandaria (Bouea macrophylle) 3. Badali (Radermachera gigantean) 4. Kepuh (Stereula foetida) 5. Kiuwak (Pangium edule) 6. Bendo (Artrocarpus elasticus) 7. Sawo kecik (Manilkara kauki)
56
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
MANFAAT DAN NILAI KEANEKARAGAMAN HAYATI Keanekaragaman hayati yang dimiliki oleh Indonesia memberikan manfaat tersendiri bagi kelangsungan hidup masyarakat Indonesia, baik secara ekonomi, social, maupun budaya
MANFAAT KEANEKARAGAMAN HAYATI Keanekaragaman hayati memberikan berbagai manfaat bagi manusia, yaitu :
1. Sebagai sumber bahan pangan, papan, dan obat-obatan. Berbagai jenis tumbuhan dan hewan dimanfaatkan manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, yaitu : - Sebagai bahan pangan penghasil karbohidrat dan protein, misalnya tumbuhan bijibijian, buah-buahan, sayur-sayuran, umbi-umbian, dan daging dari hewan ternak seperti ayam, sapi, kambing, dan ikan. - Sebagai bahan papan dengan memanfaatkan kayunya untuk keperluan kayu gergajian, kayu bakar, bahan bangunan, misalnya kayu ramin, meranti rawa, keruing rawa, jati, sonokeling, dan kamfer - Sebagai bahan sandang misalnya kapas, ulat sutra, dan lain sebagainya - Sebagai bahan baku obat-obatan, contohnya kencur, jahe, kunyit, mengkudu, dan lainlainnya
2. Sebagai sumber pendapatan / penghasilan / devisa Tanaman yang dapat dibudidayakan akan memberikan penghasilan/pendapatan, misalnya dengan menjadi bahan baku industry seperti kayu gaharu dan cendana untuk industry kosmetik, kopi dan teh untuk industry minumam, rempah-rempah seperti vanili, lada, cabai dan berbagai bumbu dapur lainnya, dan perkebunan seperti karet, dan kelapa sawit
3. Sebagai sumber plasma nutfah Plasma nutfah merupakan sifat-sifat unggul yang ada pada mahluk hidup. Beberapa mahluk hidup berpotensi untuk meningkatkan hasil-hasil pertanian, peternakan, perikanan, memperbaiki kualitas tanaman dan hewan budidaya, dan dapat menghasilkan bahan obat-obatan
4. Sebagai sarana pengembangan ilmu pengetahuan, pendidikan, rekreasi dan wisata Dialam masih banyak terdapat tumbuhan dan hewan yang belum dipelajarai dan belum diketahui manfaatnya, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai sarana pengembangan pengetahuan dan penelitian bagi berbagai bidang ilmu pengetahuan, seperti biologi, ekologi, dan oseanografi. Kebun binatang, kebun raya, hutan wisata merupakan tempat perlindungan, penangkaran hewan dan tumbuhan langka, atau yang hampir punah, dimanfatkan juga untuk kepentingan pendidikan, rekreasi dan wisata. Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
57
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
5. Manfaat Ekologi dan Keindahan Keanekaragaman merupakan komponen ekosistem yang sangat penting. Keanekaragaman pada ekosistem hutan hujan tropis memberikan manfaat bagi lingkungan, yaitu : - Sebagai paru-paru bumi - Sebagai penjaga kestabilan iklim global (mempertahankan suhu dan kelembaban udara) Keanekaragaman juga menambah keindahan alam, dan manusia memanfaatkan keanekaragaman untuk keindahan dengan membuat taman yang ditanami berbagai jenis tumbuhan.
NILAI KEANEKARAGAMAN HAYATI Keanekaragaman hayati memiliki nilai-nilai berikut :
1. Nilai Biologi Keanekaragaman hayati memiliki nilai biologi apabila keanekaragam hayati tersebut dapat menghasilkan sesuatu (produk) yang bermanfaat untuk kehidupan dan menjaga kesehatan manusia
2. Nilai Estetika Keanekaragaman hayati bernilai estetika apabila keanekaragaman hayati tersebut membuat orang terhibur karena keindahannya
3. Nilai Religius Keanekaragaman hayati memiliki nilai religius apabila keanekaragaman hayati tersebut menyebabkan manusia kagum, makin menghargai, dan makin dekat dengan Tuhan YME
4. Nilai Ekonomi Keanekaragaman hayati bernilai ekonomis apabila keanekaragaman hayati dapat menghasilkan produk berupa materi atau jasa yang dapat diperjualbelikan
5. Nilai Budaya Keanekaragaman hayati bernilai budaya apabila keanekaragaman hayati dapat memberikan kebanggaan karena keindahan atau kekhasan yang dimilikinya
6. Nilai Pendidikan Keanekaragaman hayati memiliki nilai pendidikan karena keanekaragaman hayati masih terus diteliti oleh ilmuwan /para ahli untuk tujuan ilmu pengetahuan
58
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
KEGIATAN 2.2. Manfaat dan Nilai Keanekaragaman Mahluk Hidup Tujuan :
Mendeskripsikan Manfaat dan Nilai dari Hewan dan Tumbuhan Khas Indonesia
1. Lakukanlah pengamatan dan carilah informasi tentang organisme, manfaat serta nilai yang dimilikinya. 2. Laporkan dalam bentuk tabel tentang hewan dan tumbuhan khas Indonesia yang memiliki manfaat dan nilai-nilai tertentu (lihat contoh). Tabel Manfaat dan Nilai Hewan/Tumbuhan Khas Indonesia Nama No. Produk Manfaat Hewan/Tumbuhan 1. Tanaman Mawar Bunga - Tanaman Hias - Ziarah - Upacara Keagamaan - Diperjualbelikan untuk karangan bunga/ucapan selamat
Nilai Estetika Religius Budaya
2. Dst.
3. Jelaskan pendapatamu tentang masalah : Jika ada keanekaragaman mahluk hidup yang hingga saat ini tidak bermanfaat, perlukah diadakan penelitian?
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
59
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
PENGARUH MANUSIA TERHADAP KEANEKARAGAMAN MAHLUK HIDUP Dalam kehidupan sehari-hari, manusia selalu berhubungan dengan mahluk hidup lain yang beranekaragam. Beberapa dari kegiatan manusia dapat mempengaruhi keanekaragaman mahluk hidup. Banyak kegiatan manusia yang dilakukan dengan menggunakan teknologi modern. Kegiatan-kegiatan tersebut berdampak terhadap keanekaragaman mahluk hidup. Dampak tersebut dapat bersifat negatif (merugikan) ataupun bersifat positif (menguntungkan).
Kegiatan Manusia yang mengakibatkan berkurangnya/rusaknya keanekaragaman Mahluk Hidup Aktivitas manusia banyak yang merusak keanekaragaman mahluk hidup. Rusaknya keanekaragaman mahluk hidup ini dapat terlihat dari punahnya beberapa jenis hewan dan tumbuhan. Berikut ini adalah beberapa kegiatan manusia yang dapat merusak keanekaragaman mahluk hidup : 1. Perusakan Habitat Habitat adalah tempat hidup mahluk hidup. Perusakan habitat dapat menyebabkan kepunahan mahluk hidup. Kerusakan habitat dapat terjadi karena ekosistem yang diubah fungsinya oleh manusia, misalnya penggundulan hutan untuk diambil atau dijual kayunya, atau pembakaran hutan untuk pembukaan lahan pertanian dan pemukiman. Selain akibat aktivitas manusia kerusakan habitat juga dapat disebabkan oleh bencana alam, misalnya gunung meletus, dan banjir. 2. Itensifikasi Pertanian Kegiatan intensifikasi pertanian yang meliputi pemupukan, penggunaan pestisida (insektisida, herbisida, fungisida, rodentisida), penggunaan bibit unggul, dan mekanisasi pertanian, secara tidak langsung akan mengurangi keanekaragaman mahluk hidup. Pestisida yang digunakan untuk membunuh organisme pengganggu, dapat menyebar ke lingkungan dan meracuni mikroba, jamur, hewan, dan tumbuhan. Penggunaan bibit unggul secara tak langsung merupakan suatu seleksi terhadap mahluk hidup, karena dengan menanam tanaman yang bermutu baik, manusia menghilangkan tanaman yang dianggap memiliki mutu kurang baik. Hal ini mengakibatkan berkurangnya keanekaragaman mahluk hidup. 3. Pencemaran Limbah dan Sampah Limbah dan sampah dapat berasal dari kegiatan industri dan rumah tangga. Meningkatnya limbah dan sampah sejalan perkembangan industri dan pemukiman. Tidak efisien dan efektifnya penanganan tarhadap limbah dan sampah, dapat membunuh berbagai jenis mahluk hidup. 4. Perubahan Tipe Tumbuhan Tumbuhan sebagai produsen dalam suatu ekosistem berperan penting dalam kelangsungan hidup mahluk hidup lainnya. Perubahan tipe tumbuhan, misalnya dari hutan hujan tropis 60
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
menjadi hutan produksi dapat mengakibatkan hilangnya tumbuhan-tumbuhan liar penting. Hilangnya tumbuhan jenis tertentu menyebabkan hilangnya suatu jenis mahluk hidup lainnya yang tergantung pada tumbuhan tersebut. 5. Masuknya jenis tumbuhan dan hewan liar Tumbuhan atau hewan liar yang masuk kedalam suatu ekosistem akibat introduksi manusia dapat berkompetisi bahkan membunuh tumbuhan dan hewan asli ekosistem tersebut. 6. Ladang berpindah Kegiatan ladang berpindah, selain memusnahkan berbagai jenis tanaman, juga dapat merusak struktur tanah. Keadaan ini mempersulit pemulihan keberadaan berbagai jenis tanaman. 7. Perburuan Liar Perburuan liar dan penangkapan ikan dengan cara tidak tepat dan tanpa kenal batas dapat memusnahkan jenis-jenis hewan dan ikan.
Kegiatan Manusia yang memperbaiki dan menjaga keanekaragaman Mahluk Hidup Meskipun banyak aktivitas manusia yang merusak keanekaragaman mahluk hidup, manusia juga memiliki berbagai aktivitas yang bertujuan untuk memperbaiki dan menjaga keanekaragaman mahluk hidup. Kegiatan tersebut antara lain adalah sebagai berikut : 1. Penghijauan dan Reboisasi Kegiatan penghijauan meningkatkan keanekaragaman mahluk hidup, karena selain menambah jenis-jenis tanaman baru, juga memulihkan kawasan hutan yang mengalami kerusakan. 2. Pemuliaan Pemuliaan merupakan suatu usaha membuat varietas unggul dengan cara melakukan perkawinan silang. Usaha pemuliaan hewan dan tumbuhan akan menghasilkan varian baru yang dapat meningkatkan keanekaragman gen, sehingga menambah kekayaan sumber plasma nutfah dengan tetap melestarikan jenis hewan dan tumbuhan lokal. 3. Pengendalian hama secara biologis Pengendalian hama secara biologis merupakan usaha pemberatasan hama tanpa merusak ekosistem, sehinga tidak menyebabkan hilangnya jenis hewan dan tanaman tertentu. 4. Pelesatian secara in situ dan ex situ Pelestarian secara in situ merupakan pelestarian yang dilakukan didalam habitat asli dari mahluk hidup yang dilestarikan tersebut. Misalnya dengan mendirikan Cagar Alam Ujung Kulon untuk melestarikan Badak bercula Satu, dan Taman Nasional Komodo untuk melestarikan Komodo. Pelestarian secara ex situ merupakan pelestarian yang dilakukan di luar habitat asli dari mahluk hidup yang dilestarikan tersebut. Misalnya dengan melakukan penangkaran hewan di kebun binatang, dan Taman Nasional, pengembangbiakan tanaman dalam kebun koleksi, ataupun kebun raya. Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
61
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
KEGIATAN 2.3. Menjaga Keanekaragaman Mahluk Hidup Tujuan :
Mendeskripsikan upaya-upaya perlindungan alam
Untuk menjaga manfaat dan nilai keanekaragaman mahluk hidup, usaha perlindungan alam meruapakan suatu upaya menjaga keanekaragaman mahluk hidup khususnya di Indonesia tidak berkurang. Perlindungan alam dibagi menjadi dua, yaitu perlindungan alam umum dan perlindungan alam dengan tujuan tertentu. 1. Buatlah kelompok dengan 4 – 5 orang teman sekelasmu. 2. Carilah informasi melalui buku, majalah, maupun internet tentang perlindungan alam, baik perlindungan alam umum, maupun perlindungan alam dengan tujuan tertentu. 3. Dari semua bentuk perlindungan alam yang telah kalian dapatkan, berikan contohnya masing-masing, beserta flora-fauna utama yang dilindungi. 4. Tuliskan hasil pencarianmu dalam bentuk laporan tertulis, kemudian kumpulkan pada guru.
62
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
KEGIATAN 2.4. Tanaman Obat
Tujuan :
Membuat kebun Tanaman Obat
Cara Kerja : 1. Dengan bimbingan guru, buatlah kebun tanaman obat disekolah. Bibit tanaman dapat diperoleh di : toko benih, pasar, kebun, diantara tanaman liar, maupun penjual tanaman hias. 2. Terlebih dahulu, carilah informasi tentang resep-resep obat tradisional. Pilihlah satu tanaman obat yang kalian dapatkan informasinya dari resep-resep obat tradisional tersebut. 3. Tanamlah tanaman obat yang telah kalian pilih tersebut, kemudian susunlah laporan ilmiah dari tanaman obat tersebut yang memuat isi antara lain : a) Nama ilmiah dan nama lokal dari tanaman tersebut di daerahmu b) Ciri khas morfologi tanaman c) Kandungan obat secara farmakologi d) Bagian tanaman yang dimanfaatkan e) Manfaat tanaman tersebut f) Cara penggunaan tanaman tersebut jika dipakai untuk obat dan takarannya Jangan lupa memberikan peringatan jika ada efek samping pemanfaatan tanaman tersebut.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
63
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
64
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
BAB III KLASIFIKASI MAHLUK HIDUP Mahluk hidup yang menempati bumi sangatlah banyak. Hewan dan tumbuhan sangat beranekaragam. Untuk mempelajari mahluk hidup yang beranekaragam ini diperlukan suatu cara yang tepat, yaitu dengan melakukan penggolongan atau klasifikasi mahluk hidup. Klasifikasi adalah menempatkan bersama-sama (mengelompokkan) hal-hal yang mirip satu sama lain. Klasifikasi dilakukan berdasarkan persamaan dan perbedaan yang dimiliki oleh mahluk hidup. Persamaan dan perbedaan tersebut dapat berupa morfologi, anatomi, fisiologi, atau biokimia. Kegiatan manusia melakukan klasifikasi dan memberikan nama pada kelompok-kelompok mahluk hidup menyebabkan munculnya istilah sistematika, yang merupakan salah satu cabang ilmu biologi. Sistematika mencakup dua aspek utama, yaitu klasifikasi (penggolongan dan pengelompokkan) dan tata nama. Kelompok-kelompok yang terbentuk dari hasil klasifikasi disebut takson (Yunani : taxon), sehingga istilah lain dari sistematika adalah taksonomi. Taksonomi adalah cabang ilmu biologi yang bertugas mengadakan identifikasi semua mahluk hidup, baik yang sekarang masih ada maupun yang dahulu pernah ada. DASAR KLASIFIKASI MAHLUK HIDUP Kegiatan klasifikasi adalah pembentukan kelompok-kelompok mahluk hidup dengan cara mencari keseragaman ciri atau sifat dari bermacam-macam ciri yang dimiliki mahluk hidup. Hal-hal yang dapat menjadi dasar dalam melakukan pengklasifikasian adalah manfaat, struktur morfologi dan anatomi, atau ciri bio kimia
1. Klasifikasi berdasarkan Manfaat Klasifikasi dapat dilakukan berdasarkan manfaat yang dimiliki oleh mahluk hidup tersebut. Misalnya, antara bunga mawar dengan jahe. Bunga mawar masuk kedalam jenis tanaman hias, sedangkan jahe masuk kedalam jenis tanaman obat. Ada juga kelompok tanaman budidaya, kelompok hewan ternak, kelompok hewan liar, dan sebagainya.
2. Klasifikasi berdasarkan Struktur Morfologi dan Anatomi Pengklasifikasian mahluk hidup pada tahap selanjutnya juga dapat dilakukan berdasarkan struktur morfologi dan anatomi. Morfologi adalah ciri yang tampak dari luar tubuh mahluk hidup, misalnya bentuk daun, bentuk bunga, bentuk buah, dan bentuk biji pada tumbuhan. Anatomi adalah ciri yang ada di bagian dalam tubuh mahluk hidup, misalnya ada atau tidaknya kambium pada tumbuhan, bentuk berkas pembuluh, dan sebagainya.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
65
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
3. Klasifikasi berdasarkan Ciri Biokimia Pada tingkatan yang lebih tinggi lagi, klasifikasi juga dilakukan berdasarkan ciri biokimia, misalnya berdasarkan kandungan enzim yang dimiliki, berdasarkan susunan basa nitrogen pada DNA, dan sebagainya.
SISTEM KLASIFIKASI Cara melakukan klasifikasi mahluk hidup selalu mengalam perubahan seiring dengan bertambahnya ilmu pengetahuan manusia dan adanya perbedaan tujuan pengklasifikasian. Pada dasarnya terdapat 3 macam sistem klasifikasi yang dibuat manusia, yaitu : sistem artifisial, sistem alam, dan sistem filogenetik.
1. Klasifikasi Sistem Artifisial Semua sistem klasifikasi yang diciptakan manusia sejak jaman Aristoteles dan Theophrates (abad ke-4 SM) sampai abad ke-18 dapat disebut sebagai sistem artifisial yang menggunakan struktur morfologi atau manfaat sebagai dasar pengklasifikasiannya. Contoh dari pengklasifikasian sistem ini adalah pengelompokan tumbuhan berdasarkan perawakan tubuhnya, yang disebut juga sistem habitus. Sistem habitus membedakan kingdom plantae (tumbuhan) menjadi beberapa kelompok, yaitu pohon, perdu, semak, dan gulma. Sistem klasifikasi tumbuhan yang juga dianggap artifisial adalah sistem numerik (berdasarkan ciri alat kelamin tumbuhan), yang diciptakan oleh Carolus Linnaeus (1707 – 1778). Carolus Linnaeus adalah seorang naturalis berkebangsaan Swedia yang karena karya-karyanya dalam bidang taksonomi, antara lain Systema Naturae (1975), dikenal sebagai bapak taksonomi. Carolus Linnaeus mengelompokkan mahluk hidup menjadi kelompok besar hingga kelompok kecil, dalam tingkatan yang disebut Tingkat Takson. Berikut ini urutan tingkat takson dari yang tertinggi dan terendah. Tabel 5. Tingkat Takson Mahluk Hidup dari yang tertinggi ke yang terendah Tingkat Takson Tingkat Takson Tingkat Takson (Tumbuhan) (Hewan) (Bahasa Indonesia) Kingdom Kingdom Dunia/Kerajaan Divisio Phylum Divisi/Filum Classis Classis Kelas Ordo Ordo Bangsa Familia Familia Suku Genus Genus Marga Spesies Spesies Jenis
66
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Tabel 6. Klasifikasi Tumbuhan Tingkat Takson Contoh (Tumbuhan) Klasifikasi Kingdom Plantae Divisio Tracheophyta Classis Angiospermae Ordo Leguminosae Familia Papilionaceae Genus Phaseolus Spesies vulgaris (kacang buncis) Tabel 7. Klasifikasi Hewan Tingkat Takson (Hewan) Kingdom Phylum Classis Ordo Familia Genus Spesies
Contoh Klasifikasi Animalia Chordata Mammalia Primata Hominidae Pongo Pongo pygmaeus (orang utan kalimantan)
2. Klasifikasi Sistem Alam Klasifikasi sistem alam adalah suatu sistem klasifikasi yang mencita-citakan terbentuknya takson-takson yang bersifat natural, artinya kelompok yang terbentuk adalah kelompok yang dikehendaki alam. Dasar klasifikasi yang digunakan adalah banyak sedikitnya persamaan, terutama persamaan ciri-ciri morfologi. Klasifikasi sistem alam misalnya adalah hewan dikelompokkan menjadi hewan berkaki empat, berkaki dua, dan tanpa kaki. Hewan juga dapat dikelompokkan menjadi hewan berambut, bersisik, dan berbulu. Tumbuhan dikelompokkan berdasarkan sifat biji, yaitu tumbuhan monokotil dan tumbuhan dikotil. Periode klasifikasi sistem alam adalah akhir abad ke 18 sampai pertengahan abad ke 19. Tokoh taksonomi yang menggunakan sistem alam adalah Adanson (1727 – 1806), Lamarck (1744 – 1829), dan Cuvier (1769 – 1822)
3. Klasifikasi Sistem Filogenetik Sistem filogenetik adalah sistem yang muncul setelah lahirnya teori evolusi. Sistem ini menghendaki agar klasifikasi tidak hanya menghasilkan mengenai dua mahluk hidup, tetapi Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
67
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
juga dapat mencerminkan gambaran urutan perkembangan mahluk hidup menurut sejarah filogenetiknya, serta jauh dekatnya hubungan kekerabatan antara takson yang satu dengan takson yang lain. Selain ciri morfologi dan anatomi, sistem ini juga mempertimbangkan ciri yang dianggap primitif, dan ciri yang dipandang lebih maju. Periode isitem filogenetik adalah pada pertengahan abad 19 sampai sekarang. Sistem ini berkembang karena adanya teori evolusi yang diajukan Lamarck pada bukunya Philosophie Zoologique pada tahun 1809 dan disusul oleh karya Charles Darwin (On the origin of the species by means of natural selection) pada tahun 1859. Hingga kini sistem filogenetik masih terus berkembang, bahkan kekerabatan mahluk hidup dilihat berdasarkan komposisi biokimia di dalam tubuhnya, seperti protein dan asam amino. Sistem ini dikenal dengan istilah kemotaksonomi. Sistem klasifikasi mahluk hidup yang dikelompokkan ke dalam kingdom (dunia/kerajaan) yang berbeda terus mengalami perkembangan seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan manusia. Pada awalnya pengelompokan yang dilakukan manusia menggunakan klasifikasi dua kingdom, saat ini telah berkembang menjadi klasifikasi enam kingdom.
Sistem Klasifikasi Dua Kingdom Sistem Klasifikasi Dua Kingdom merupakan pengelompokan mahluk hidup yang didasarkan atas kemampuan mahluk hidup menghasilkan makanan. Pada sistem ini, mahluk hidup dibagi menjadi Animalia (hewan) dan Plantae (tumbuhan). Tumbuhan memeiliki kemampuan untuk menghasilkan makanan sendiri, yaitu dengan mengubah senyawa anorganik menjadi senyawa organik melalui fotosintesis. Sementara hewan memperoleh makanan, dalam hal ini senyawa organik, langsung dari lingkungan. Klasifikasi dua kingdom, merupakan klasifikasi paling kuno, yang diawali oleh Aristoteles (384 – 322 SM) dan Theophrastus (371 – 282 SM). Carolus Linnaeus (1707 – 1778) meletakkan dasar nomenclature biologi modern yang sekarang di standarisasi dalam Nomenclature Code, mengklasifikasikan mahluk hidup dalam dua kingdom, animalia dan plantae.
Sistem Klasifikasi Tiga Kingdom Sistem klasifikasi Tiga Kingdom berkembang setelah diciptakannya mikroskop cahaya. Pengamatan menggunakan mikroskop cahaya menunjukkan adanya mahluk hidup bersel tunggal. Pada tahun 1866, Ernst Haeckel mengajukan kingdom ketiga yang didasarkan jumlah sel mahluk hidup. mahluk hidup bersel tunggal dikelompokkan dalam kingdom tersendiri, yaitu Protista, sementara kingdom Animalia dan Plantae dicirikan memiliki banyak sel. Dengan demikian, pada sistem ini mahluk hidup terbagi menjadi tiga kingdom, Protista, Animalia, dan Plantae. 68
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
Sistem Klasifikasi Empat Kingdom Sistem klasifikasi Empat Kingdom muncul setelah terciptanya mikroskop elektron yang dapat digunakan untuk mengamati struktur dalam sel mahluk hidup. Pengamatan menggunakan mikroskop elektron menunjukkan ada mahluk hidup yang selnya tidak memiliki membran inti (prokariot). Mahluk hidup prokariot ini umumnya dikenal sebagai bakteri. Pada tahun 1938, Herbert F Copeland mengusulkan klasifikasi empat kingdom yang memindahkan bakteri, dan algae biru-hijau kedalam kingdom Monera. Tiga kingdom lainnya, Protista, Animalia, dan Plantae, mahluk hidupnya memiliki sel yang bermembran inti (eukariot). Sistem Klasifikasi Empat Kingdom terdiri atas : Monera, Protista, Animalia, dan Plantae .
Sistem Klasifikasi Lima Kingdom Sistem klasifikasi empat kingdom berubah menjadi sistem klasifikasi lima kingdom karena pemisahan jamur dari kingdom plantae. Penelitian terhadap jamur menunjukkan bahwa jamur tak bisa dimasukkan dalam kingdom Plantae, karena tubuh jamur disusun oleh hifa, tidak memiliki klorofil, dan berkembang biak dengan spora. Akhirnya jamur dimasukkan dalam kingdom tersendiri, yaitu Fungi. Pengelompokan mahluk hidup kedalam klasifikasi lima kingdom dilakukan pada tahun 1969 oleh Robert H. Whittaker, yang terdiri dari : Fungi, Monera, Protista, Animalia, dan Plantae.
Sistem Klasifikasi Enam Kingdom Sistem Klasifikasi Enam Kingdom, merupakan perkembangan sistem klasifikasi yang muncul stelah ditemukannya struktur virus. Penemuan ini menyebabkan mahluk hidup digolongkan menjadi enam kingdom, yaitu Virus, Monera, Protista, Fungi, Animalia, dan Plantae. Sistem klasifikasi enam kingdom ini terus berkembang. Pada tahun 1977, Carl Woose mengelompokkan mahluk hidup kedalam 6 kingdom, yaitu : Archaebacteria, Eubacteria, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia. Kingdom Archaebacteria dan Eubacteria merupakan pengelompokkan mahluk hidup yang sebelumnya berasal dari kingdom Monera. Archabacteria dan Eubacteria dipisahkan karena adanya perbedaan struktur dinding sel diantara kedua kelompok mahluk hidup prokariot tersebut. Pada tahun 2004, Thomas Cavalier-Smith, mengklasifikasikan mahluk hidup menjadi enam kingdom juga, tetapi berbeda dengan klasifikasi enam kingdom Woose. Dalam klasifikasinya Cavalier-Smith memisahkan eukariot dari protista yang bersifat autotrof menjadi kingdom baru, yaitu Chromista. Klasifikasi enam Kingdom Cavalier-Smith adalah : Bacteria, Protozoa, Chromista, Fungi, Plantae, dan Animalia.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
69
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Berikut ini adalah tabel sejarah perkembangan sistem klasifikasi mahluk hidup. Tabel 8. Sejarah Perkembangan Sistem Klasifikasi Mahluk Hidup Linnaeus, 1735 2 Kingdom
(belum ada klasifikasi)
70
Haeckel, 1866 3 Kingdom
Copeland, 1938 4 Kingdom
Whittaker, 1969 5 Kingdom
Monera
Monera
Protista
Protista
Protista
Fungi Plantae Animalia
Fungi Plantae Animalia
Protista
Plantae
Plantae
Plantae
Animalia
Animalia
Animalia
Woose, 1977 6 Kingdom Archaebacteria Eubacteria
Cavalier-Smith, 2004 6 Kingdom Bacteria Protozoa Chromista Fungi Plantae Animalia
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
KEGIATAN 2.5 Klasifikasi Mahluk Hidup Tujuan :
Mengenal Klasifikasi mahluk hidup enam kingdom.
Berdasarkan klasifikasi mahluk hidup enam kingdom, mahluk hidup digolongkan dalam kingdom Archaebacteria, Eubacteria, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia. Langkah-langkah : 1. Bentuklah kelompok dengan 5 – 6 orang teman sekelasmu. 2. Carilah informasi melalui buku, maupun internet tentang kelompok mahluk hidup dari ke 6 kingdom yang menggolongkan mahluk hidup. 3. Buatlah diagram/bagan tingkat takson dari masing-masing kingdom. 4. Kumpulkan hasilnya pada guru.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
71
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
72
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
RANGKUMAN Perkembangan mahluk hidup meliputi 4 era, yaitu prakambium, paleozoikum, mesozoikum, dan kenozoikum Keanekaragaman mahluk hidup adalah variasi pada mahluk hidup Ada tiga tingkatan keanekaragaman mahluk hidup, yaitu keanekaragaman tingkat ekosistem, keanekaragaman tingkat jenis, dan keanekaragaman tingkat gen. Keanekaragaman tingkat ekosistem adalah variasi mahluk hidup pada tiap ekosistem yang berbeda Keanekaragaman tingkat jenis adalah keanekaragaman yang ditemukan diantara mahluk hidup yang berbeda jenis. Keanekaragaman tingkat gen adalah keanekaragaman yang terjadi pada individu yang sejenis Garis Wallace adalah garis imajiner yang terletak dari selat Lombok sampai ke arah utara menuju selat Makasar dan Filipina Selatan. Garis Weber adalah garis imajiner yang terletak di sebelah timur Sulawesi lalu memanjang kearah kepulauan Aru. Berdasarkan garis Wallace dan garis Weber, hewan di Indonesia dibagi menjadi 3 tipe hewan, yaitu tipe oriental, tipe australia, dan tipe peralihan. Indonesia memiliki banyak hewan dan tumbuhan endemik. Hewan dan tumbuhan endemik artinya hewan dan tumbuhan yang hanya ada di suatu tempat dan tidak terdapat di tempat lain. Manfaat keanekaragman mahluk hidup adalah sebagai bahan pangan, papan, dan kesehatan; sebagai sumber pendapatan/devisa, sebagai sumber plasma nutfah, manfaat ekologi, manfaat keilmuan, dan manfaat keindahan. Keanekaragaman mahluk hidup memiliki nilai biologi, nilai estetika, nilai religius, nilai ekonomi, nilai budaya, dan nilai pendidikan. Kegiatan manusia yang merusak keanekaragaman mahluk hidup diantaranya perusakan habitat, penggunaan pestisida, pencemaran limbah dan sampah, perubahan tipe tumbuhan, masuknya tumbuhan dan hewan liar, dan seleksi. Kegiatan manusia yang memperbaiki dan menjaga keanekaragaman mahluk hidup, diantaranya penghijauan, pemuliaan, pelestarian insitu dan ex situ. Klasifikasi adalah pengelompokan mahluk hidup berdasarkan jenisnya. Tujuan klasifikasi adalah menyederhanakan objek yang sedang dipelajari. Manfaat klasifikasi adalah memudahkan kita dalam mempelajari organisme yang beranekaragam dan dengan mengetahui klasifikasi mahluk hidup kita akan mengetahui hubungan kekerabatan antara mahluk hidup yang satu dengan yang lain. Dasar klasifikasi mahluk hidup dapat berupa manfaat, struktur morfologi dan anatomi, dan ciri biokimia Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
73
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
Ada tiga macam sistem klasifikasi, yaitu klasifikasi sistem artifisial, klasifikasi sistem alam, dan klasifikasi sistem filogenetik. Klasifikasi mahluk hidup telah berkembang sampai 6 kingdom. Klasifikasi 6 kingdom membagi mahluk hidup dalam kingdom Archaebacteria, Eubacteria, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia.
74
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
Diktat Pembelajaran IPA SMK Kelas X Kurikulum KTSP
LATIHAN SOAL 1. Sebutkan ciri-ciri mahluk hidup! 2. Deskripsikan mahluk hidup yang ada pada 4 era perkembangan bumi, Prakambium, Paleozoikum, Mesozoikum, dan Kenozoikum. 3. Apa yang dimaksud dengan keanekaragaman mahluk hidup? 4. Berikan masing-masing satu buah contoh dari keanekaragaman : a. Tingkat Ekosistem b. Tingkat Jenis c. Tingkat Gen 5. Jelaskan tentang keunikan mahluk hidup yang dimiliki Indonesia. 6. Jelaskan manfaat dari keanekaragaman mahluk hidup dari segi ekologi. 7. Sebutkan aktivitas manusia yang merusak keanekaragaman mahluk hidup. 8. Sebutkan manfaat klasifikasi. 9. Sebutkan 3 macam sistem klasifikasi. 10. Sebutkan perkembangan sistem klasifikasi yang telah dibuat manusia beserta dasar pengklasifikasiannya.
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd
75
KD 1.1 Mengidentifikasi Objek Secara Terencana Dan Sistematis Untuk Memperoleh Informasi Gejala Alam Biotik
DAFTAR REFERENSI Tia Muatiara, dkk; 2008; Ilmu Pengetahuan Alam 1, untuk SMK dan MAK Kelas X, KTSP Standar Isi 2006; Erlangga; Jakarta Sutrisno – Dedi Supriadi; 2011; IPA – Ilmu Pengetahuan Alam 1 SMK Kelas X, Sesuai Standar Isi 2006; Yudhistira; Jakarta Tedi Setyadi Permana; 2008; Ilmu Pengetahuan Alam Jilid 1 untuk Sekolah Menengah Kejuruan Kelas X, Berdasarkan Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar 2006; Grafindo Media Pratama; Bandung
76
Penyusun : Wieduri Yulianti, ST., M.Pd