desain pembelajaran ipa terpadu dengan topik...
TRANSCRIPT
i
DESAIN PEMBELAJARAN IPA TERPADU DENGAN TOPIK
PERISTIWA RESPIRASI MANUSIA
Oleh:
CINTYA DAMAYANTI PURBA
NIM : 192009021
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
SALATIGA
2016
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
1
DesainPembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
Cintya D. Purba[1], Jodelin Muninggar[2], Debora N. Sudjito[1]
Mahasiswa S1 Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana,
email: [email protected][1]
Dosen S1 Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana,
email : [email protected][1]
Dosen S1 Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana,
email: [email protected] [2]
Abstrak
Memadukan materi biologi, kimia dan fisika secara terpadu merupakan masalah yang ditemukan oleh guru, sekalipun pemerintah telah membuat RPP namun, RPP tersebut tidak dibuat secara terperinci dan tidak saling berhubungan. Penelitian ini menyelidiki (1) bagaimana desain pembelajaran IPA Terpadu tentang repirasi manusia dan (2) bagaimana efektivitas desain pembelajaran tersebut terhadap pemahaman siswa. Penelitian ini bertujuan membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) IPA Terpadu “Peristiwa Respirasi Manusia”. RPP ini akan diterapkan dalam kegiatan pembelajaran di kelas dan digunakan untuk mengetahui hasil akhir pembelajaran siswa. Metode penelitian menggunakan Penelitian Tindakan Kelas tipe guru sebagai peneliti. Sampel yang digunakan adalah siswa SMP LAB Satya Wacana, Salatiga Kelas VIII sebanyak 23 orang. Pengumpulan data menggunakan lembar observasi, lembar kuisioner, dan soal evaluasi. Hasil tes evaluasi, lembar observasi dan kuesioner dianalisa secara deskriptif kualitatif. Berdasarkan data yang diperoleh, sebanyak 82% siswa berhasil mendapatkan nilai tes ≥ 70 dan 90% siswa antusias terlibat dalam proses kegiatan pembelajaran. Desain pembelajaran IPA Terpadu dengan topik “Peristiwa Respirasi Manusia” efektif membantu siswa lebih aktif belajar dan dapat memadukan biologi, kimia, dan fisika sehingga membantu siswa memahami materi pembelajaran IPA Terpadu. Dengan demikian desain pembelajaran ini efektif digunakan untuk pembelajaran IPA Terpadu.
Kata Kunci : Desain Pembelajaran, IPA Terpadu, Respirasi Manusia
Abstract
Integrating biological materials, chemistry and physics has been considered a problem by teachers. Even though the government has created lesson plan, it doesn’t record the details of the lesson and is unrelated. This study analyzed (1) the design of Integrated Science learning about respiration system and (2) the effectiveness of the instructional design for student understanding. This study aims to make an example of Integrated Science "Human Respiration Process" lesson plan (RPP). The lesson plan will be applied in a classroom learning activities and used to determine student learning outcomes. The research method used was a Class Action Research, where teacher acted as a researcher. The samples observed were the 8th grade junior high school students of Lab Satya Wacana, Salatiga 23 people in number. The data were collected through observation sheets, sheet questionnaires, and evaluation questions, and later were analyzed by a descriptive qualitative method. The data showed 82% students managed to score ≥ 70 and 90% students enthusiastically involved in the learning activities. The design of Integrated science on the topic of Human Respiration Process effectively helps students to actively involve in the learning activity, and are able to integrate biology, chemistry, and physics to help students understand the Integrated Science learning materials. Thus this instructional design is effective to be used for Integrated Science teaching.
Keywords: Learning Design, Integrated Science, Human Respiration
PENDAHULUAN Penyempurnaan kurikulum merupakan langkah
untuk mencapai tujuan pendidikan nasional yang
berdasar pada UU Sisdiknas No. 20 tahun 2003 pasal
(3), maka pada tahun 2013 Pemerintah melakukan
perubahan dari Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan
(KTSP) menjadi Kurikulum 2013 (Imas dkk., 2014:21).
Dalam pedoman pengembangan Kurikulum 2013
disebutkan bahwa pembelajaran IPA dilaksanakan
berbasis keterpaduan yaitu memadukan aspek sikap,
pengetahuan, dan keterampilan (Kemendikbud, 2013).
Konsep keterpaduan ini dinyatakan dalam Kompetensi
Inti (KI) dan Kompetensi Dasar (KD) pembelajaran
IPA. Jadi di dalam satu KD sudah memadukan konsep-
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
2
konsep IPA dari bidang ilmu fisika, kimia, dan biologi
karena IPA Terpadu merupakan pengetahuan IPA yang
disajikan sebagai satu kesatuan yang tidak terpisahkan.
Pembelajaran IPA Terpadu menuntut guru IPA yang
profesional, mampu menguasai materi IPA secara
terpadu, mampu mengemas dan mengembangkan
materi dengan menggunakan sarana dan prasarana yang
memadai.
Pembelajaran IPA Terpadu merupakan konsep
pembelajaran yang mendorong siswa membuat
hubungan antar cabang IPA dengan pengetahuan yang
dimilikinya serta penerapannya dalam kehidupan
sehari-hari. Pembelajaran IPA terpadu mengangkat
suatu topik tertentu untuk menghubungkan beberapa
konsep dari Fisika, Kimia, dan Biologi yang dikemas
menjadi sebuah kesatuan yang utuh, sehingga para
siswa mendapatkan pengetahuan IPA yang menyeluruh
dan berhubungan satu sama lain.
Pembelajaran IPA Terpadu di SMP merupakan hal
yang masih baru untuk para guru dan siswa, sehingga
dalam proses pelaksanaannya masih belum sesuai
dengan yang diharapkan. Masalah yang dihadapi yaitu
guru hanya mengajar mata pelajaran yang sesuai
dengan latar belakang pendidikannya, yaitu Fisika saja,
Kimia saja, atau Biologi saja (Kemendiknas 2011: 10).
Faktor inilah yang menyebabkan para guru masih
mengalami kesulitan dalam mengaitkan dan
memadukan materi ajar dari ketiga bidang ilmu alam
tersebut.
Untuk membantu guru memadukan bahan ajar dari
ketiga mata pelajaran tersebut, Pemerintah telah
menyiapkan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
tetapi RPP ini masih belum terperinci, sehingga
penelitian ini bertujuan mendesain pembelajaran yang
sesuai dengan prinsip-prinsip pembelajaran Kurikulum
2013. Penelitian ini menyelidiki (1) Bagaimana desain
pembelajaran IPA Terpadu tentang repirasi manusia
dan (2) Bagaimana efektivitas desain pembelajaran
tersebut terhadap pemahaman siswa? Desain
pembelajaran IPA Terpadu yang dirancangkan lebih
mendetail dengan membuat contoh Rencana
Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) yang detail
(terperinci) yaitu memasukkan persiapan catatan ke
dalam RPP, agar kerja ilmiah yang merupakan ciri
pembelajaran IPA Terpadu dapat terlihat jelas. Desain
pembelajaran ini dapat menjadi contoh bagi guru untuk
membuat RPP yang lebih detail dan membantu
mempermudah guru melaksanakan kegiatan
pembelajaran khususnya pada topik Peristiwa Respirasi
manusia.
METODE PENELITIAN
Metode penelitian ini menggunakan metode
Penelitian Tindakan Kelas (PTK) tipe guru sebagai
peneliti. Sampel yang digunakan adalah 23 siswa kelas
VIII SMP Laboratorium Satya Wacana, Salatiga.
penelitian dilaksanakan pada tanggal 19, 21 dan 26
Oktober 2015 pada saat jam pelajaran di sekolah.
Instrumen penelitian berupa Rencana Pelaksanaan
Pembelajaran (RPP), lembar observasi, kuesioner, dan
soal evaluasi.
Prosedur penelitian terdiri dari 4 tahap yaitu
(1) Persiapan, (2) Pelaksanaan, (3) Observasi, dan (4)
Refleksi. Tahap persiapan yaitu pembuatan Rencana
Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan topik
Peristiwa Respirasi Manusia, lembar observasi, soal
evaluasi, dan kuesioner. Pada tahap pelaksanaan dan
observasi, kegiatan pembelajaran dilaksanakan sesuai
dengan RPP yang sudah disusun, kemudian selama
kegiatan pembelajaran berlangsung, lembar observasi
diisi oleh observer lain, dan setelah kegiatan
pembelajaran selesai, siswa diberi soal evaluasi dan
kuesioner untuk diisi. Pada tahap refleksi, semua data
dari lembar observasi, soal evaluasi, dan kuesioner
yang terkumpul dianalisa. Jika kriteria keberhasilan
penelitian tercapai, maka penelitian dikatakan berhasil
dan dihentikan. Jika kriteria keberhasilan penelitian
belum tercapai, maka penelitian harus diulang di siklus
berikutnya sampai penelitian berhasil.
Teknik analisa data yang digunakan dalam
penelitian ini adalah deskriptif kualitatif.
1. Lembar Observasi
Lembar observasi merupakan rekaman Kegiatan
Belajar Menagajar (KBM) yang berisi jumlah siswa
yang antusias merespon langkah pembelajaran. Jika
minimal 70% siswa (16 orang) antusias merespon
setiap langkah pembelajaran yaitu mengamati,
menanya, mencoba, menalar, dan mengkomunikasikan
(langkah 5M), maka desain pembelajaran ini dikatakan
berhasil membuat siswa antusias dan dapat memahami
materi yang diajarkan guru.
2. Lembar Kuesioner
Jika minimal 70% siswa (16 orang) menyatakan
senang, tertarik dengan pembelajaran yang
dilaksanakan serta tidak mengalami kesulitan saat
mengikuti kegiatan pembelajaran, maka dapat
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
3
dikatakan bahwa desain pembelajaran IPA Terpadu ini
efektif membantu siswa memahami materi dan
memadukan IPA dalam satu topik pembelajaran.
3. Lembar Evaluasi
Jika minimal 70% siswa (16 orang) mendapatkan nilai
minimal 70 pada tes evaluasi, maka dapat dikatakan
bahwa siswa memahami materi yang disajikan dan
desain pembelajaran ini efektif membantu siswa
memahami materi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kegiatan 1: Alat Pernapasan Manusia dan
Fungsinya
Mengamati
Kegiatan pembelajaran dimulai dengan seluruh siswa
melakukan kegiatan pengamatan, siswa ditugaskan
untuk bernapas dengan 3 jenis perlakuan yaitu: hidung
terbuka dan mulut tertutup, hidung tertutup dan mulut
terbuka, mulut tertutup dan hidung tertutup, kemudian
siswa mengamati apakah hidung dan mulut dapat
digunakan sebagai alat pernapasan, jika hidung dan
mulut dapat digunakan untuk bernapas, organ mana
yang lebih baik digunakan untuk bernapas. Seluruh
siswa 100% menjawab bahwa organ yang lebih baik
digunakan untuk bernapas adalah hidung. Siswa
bersemangat melakukan kegiatan pengamatan dan
menjawab semua pertanyaan yang diberikan. Hal ini
berarti siswa antusias mengikuti pembelajaran. Dari
kegiatan ini dapat disimpulkan bahwa langkah
mengamati dalam RPP ini efektif menarik perhatian
siswa untuk mengikuti kegiatan pembelajaran.
Menanya
Siswa diberi masalah yaitu “apa saja alat–alat
pernapasan manusia dan fungsinya?”. Sebanyak 17
siswa (74 %) menjawab alat - alat pernapasan manusia
adalah hidung dan paru–paru; beberapa siswa yang lain
menjawab hidung, faring, laring, brounkus dan
alveolus. Akan tetapi beberapa siswa belum dapat
menjawab dengan benar fungsi dari faring, laring,
trakea, bronkiolus karena jawaban tentang fungsi alat
pernapasan terbolak–balik. Hal ini berarti siswa dapat
memberikan hipotesa mereka. Jadi kegiatan menanya
efektif untuk menggali hipotesa atau prakonsep siswa
tentang alat pernapasan dan fungsinya.
Mencoba
Siswa dikelompokkan dalam beberapa kelompok kecil
kemudian diberikan potongan–potongan gambar alat
pernapasan manusia. Siswa ditugaskan untuk menyusun
alat pernapasan manusia dan mendiskusikan fungsi dari
setiap alat pernapasan tersebut dengan teman–teman
sekelompoknya. Siswa diarahkan dengan diberikan
pertanyaan menggiring mengamati “Bagaimana
susunan alat pernapasan manusia?, Bagaimana fungsi
dari alat-alat tersebut?”. Siswa dan teman
sekelompoknya bersama–sama mencoba menyusun
potongan gambar. Dalam proses penyusunan gambar, 2
dari 6 kelompok masih salah menyusun : urutan faring,
laring, dan trakea terbolak-balik. Hal ini terjadi karena
gambar ketiganya mirip. Sebagian besar siswa dapat
menyusun gambar alat pernapasan manusia dengan
lancar, sebagian lainnya masih kebingungan menyusun
gambar. Siswa yang dapat menyusun dengan benar
susunan alat pernapasan manusia dapat membayangkan
gambaran jalannya udara yang melewati alat
pernapasan, sehingga mereka dapat menyebutkan
fungsi alat-alat pernapasan dengan benar, sedangkan di
kelompok yang belum dapat menyusun gambar dengan
benar, walaupun mereka salah menyusun (susunan
gambarnya terbolak balik), ternyata di dalam kelompok
tersebut, ada siswa yang dapat menyebutkan fungsi alat
pernapasan dengan benar. Jadi kegiatan mencoba ini
efektif untuk memfasilitasi siswa belajar bekerja sama
dalam kelompok dan melihat konsep awal siswa
tentang susunan alat pernapasan manusia dan
fungsinya.
Menalar
Setelah menyusun dan mendapatkan jawaban melalui
diskusi dengan teman sekelompoknya, siswa
ditugaskan melakukan studi pustaka dengan buku IPA
Terpadu dan mencocokkan hasil jawabannya dengan
teori yang ada didalam buku IPA Terpadu. Saat
terdapat kesalahan jawaban, siswa mengganti dengan
jawaban yang benar sesuai dengan teori dalam buku.
Dari hasil mencocokkan jawaban dengan buku, seluruh
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
4
siswa (100%) dapat menjelaskan alat pernapasan
manusia beserta fungsinya dengan benar. Hal ini berarti
siswa dapat menentukan kebenaran jawaban mereka
dan mengoreksi jawaban yang salah. Jadi kegiatan
menalar ini efektif untuk memfasilitasi siswa
menentukan kebenaran jawaban mereka dan
merekonstruksi pemahaman mereka yang salah.
Kegiatan 2 :Jalannya Udara Melewati Alat
Pernapasan
Mengamati
Siswa melakukan pengamatan pada gambar susunan
alat pernapasan manusia untuk melihat jalannya udara
saat melewati alat pernapasan saat manusia bernapas.
Seluruh siswa (100%) melakukan kegiatan pengamatan
terhadap susunan gambar alat pernapasan manusia. Hal
ini berarti siswa antusias melakukan kegiatan
pengamatan. Jadi dapat disimpulkan kegiatan
mengamati efektif untuk merangsang siswa antusias
mengikuti kegiatan pembelajaran.
Menanya
Setelah melihat gambar susunan alat pernapasan
manusia, siswa diberikan sebuah masalah yaitu:
“Bagaimana jalannya udara melewati alat pernapasan
saat kita bernapas?”. Seluruh siswa (100%) menjawab
saat manusia bernapas, udara yang masuk akan
melewati hidung – tenggorokan (faring – laring –
trakea) – paru-paru (broukus – brounkiolus –
alveoulus). Hal ini berarti seluruh siswa memberikan
hipotesa mereka. Jadi dapat disimpulkan bahwa
kegiatan menanya efektif menggali hipotesa siswa.
Mencoba
Siswa ditugaskan untuk mengamati video jalannya
udara saat manusia bernapas, bersamaan dengan itu
siswa digiring dengan pertanyaan mengamati : “Melalui
apakah udara dapat masuk ke dalam tubuh manusia?
Setelah melewati hidung, ke manakah udara bergerak?
Saat di tenggorokan, organ apa saja yang dilewati
udara? Setelah melewati tenggorokan ke manakah
udara bergerak lagi? Saat di paru-paru, organ apa saja
yang dilewati udara? Berdasarkan gambar dalam video,
ke mana udara bergerak setelah melewati bronkus?
Kemudian ke mana udara bergerak setelah dari
bronkiolus? Dari hasil pengamatan terhadap video
jalannya udara saat bernapas, didapatkan jawaban
siswa: urutan jalannya udara pada proses pernapasan
yaitu : hidung → tenggorokan (faring → laring →
trakea) → paru-paru (bronkus → bronkiolus →
alveolus). Saat melakukan kegiatan ini seluruh siswa
(100%) sangat antusias memperhatikan video sehingga
siswa dapat menjawab pertanyaan penggiring
mengamati yang diberikan dan memahami urutan
jalannya pernapasan. Hal ini berarti siswa antusias
melakukan pengamatan untuk melihat proses jalannya
udara saat bernapas. Jadi kegiatan mencoba ini sangat
efektif untuk menarik perhatian siswa melakukan
kegiatan pembelajaran.
Menalar
Setelah mendapatkan hasil pengamatan, siswa
ditugaskan untuk melakukan studi pustaka dan
berdiskusi dengan teman sekelompoknya untuk
mencocokkan hasil pengamatan mereka dengan buku
IPA Terpadu. Dari hasil mencocokkan hipotesa mereka
dengan teori yang ada di dalam buku IPA Terpadu,
seluruh siswa (100 %) dapat menjawab dengan benar
jalannya udara saat melewati alat pernapasan. Hal ini
berarti hipotesa yang mereka berikan sesuai dengan
teori yang ada di dalam buku IPA Terpadu dan siswa
dapat menjelaskan urutan jalannya udara sehingga
dapat ditarik kesimpulan bahwa urutan jalannya udara
pada proses pernapasan yaitu: hidung → tenggorokan
(faring → laring → trakea) → paru-paru (bronkus →
bronkiolus → alveolus). Jadi kegiatan menalar ini
efektif membantu siswa untuk mengkonfirmasi
kebenaran prakonsep sebelum mengamati video dan
konsep yang didapat ketika mengamati video
pernapasan manusia.
Kegiatan 3 : Hukum Boyle Gay Lussac (pV=nRT)
Mengamati
Siswa melakukan kegiatan pengamatan terhadap tabung
erlemeyer yang ditutup dengan balon kemudian
dipanaskan dan ditugaskan untuk mengamati apa yang
akan terjadi saat dipanaskan. Saat siswa mengamati,
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
5
siswa diarahkan dengan diberikan pertanyaan
menggiring “Apa yang terjadi pada balon sebelum
elemeyer dipanaskan? Apa yang terjadi pada balon
setelah erlenmeyer dipanaskan? Bagaimana volume
udara dalam balon saat erlemeyer dipanaskan?
Bagaimana suhu udara dalam balon saat erlemeyer
dipanaskan? Bagaimana tekanan udara dalam balon saat
erlemeyer dipanaskan? Saat melakukan kegiatan
pengamatan ini seluruh siswa (100%) antusias
memperhatikan perubahan yang terjadi pada balon saat
tabung erlemeyer dipanaskan dan mereka dapat
menjawab semua pertanyaan penggiring yang
diberikan. Hal ini berarti siswa antusias mengikuti
kegiatan pembelajaran. Dari kegiatan ini dapat
disimpulkan bahwa langkah mengamati efektif untuk
merangsang antusiasme siswa mengikuti kegiatan
pembelajaran.
Menanya
Setelah melakukan kegiatan pengamatan selanjutnya,
siswa diberi masalah yaitu “Bagaimana hubungan suhu,
volume, dan tekanan pada gas ideal? Sebanyak 20
siswa (80%) menjawab bahwa perubahan suhu yang
semakin tinggi menyebabkan volume gas dalam balon
membesar, sedangkan sisanya menjawab suhu yang
semakin tinggi menyebabkan perubahan tekanan gas.
Hal ini berarti siswa dapat memberikan hipotesa
mereka. Jadi kegiatan menanya efektif untuk menggali
hipotesa siswa.
Mencoba 3A : Hubungan tekanan terhadap
volume pada suhu konstan
Dalam kegiatan ini siswa ditugaskan mengamati
simulasi Physics in Flash (Gas Law) yang dioperasikan
oleh guru. Siswa diarahkan untuk menyelidiki
hubungan tekanan terhadap volume pada suhu konstan
dengan melihat variabel apa saja yang dapat
mempengaruhinya. Siswa diberikan pertanyaan
penggiring merancang percobaan “Variabel apa yang
dibuat tetap (variabel kontrol)? Variabel apa yang
diubah-ubah (variabel bebas)? Variabel apa yang
diamati (variabel terikat)? Setelah mengatur variabel
kontrol (suhu), variabel bebas (tekanan), dan variabel
terikat (volume), kemudian guru mengoperasikan
simulasi Physics in Flash serta mengubah-ubah variabel
bebasnya (tekanan), sedangkan siswa mengamati
hubungannya dengan variabel yang diamati (volume)
dan varibel yang dikontrol (suhu). Untuk mendapatkan
jawaban dari hubungan antara variabel bebas, variabel
yang diamati dan variabel kontrol, siswa diarahkan
dengan diberikan pertanyaan menggiring mengamati
“Bagaimana volume gas (V1) saat tekanannya rendah
(p1)? Bagaimana volume gas (V2) saat tekanannya
tinggi (p2)? Dari hasil percobaan ini seluruh siswa
(100%) menjawab bahwa saat p1 rendah, maka V1 besar
dan saat p2 tinggi, maka V2 kecil. Hal ini berarti siswa
teliti melakukan pengamatan untuk melihat hubungan
tekanan terhadap volume pada suhu konstan. Jadi
kegiatan mencoba efektif untuk membantu siswa
menemukan hubungan variabel–variabel yang diamati
oleh mereka dan menarik perhatian siswa untuk
mempelajarinya.
Menalar 3A
Setelah menemukan hubungan antara variabel bebas,
variabel terikat, dan variabel kontrol, siswa diarahkan
untuk menarik kesimpulan dengan diberi pertanyaan
menarik kesimpulan “Bagaimana hubungan antara
tekanan (p) terhadap volume (V) pada suhu (T)
konstan, berbanding lurus atau berbanding terbalik?
Bagaimana tepatnya hubungan antara tekanan (p)
terhadap volume (V) pada suhu (T) konstan? Seluruh
siswa (100%) menjawab pada suhu konstan : semakin
besar tekanan, semakin kecil volumenya (secara
matematis: p~�
�). Hal ini berarti siswa dapat
menemukan hubungan tekanan terhadap volume pada
suhu konstan. Jadi kegiatan menalar efektif untuk
membantu siswa menarik kesimpulan berdasarkan hasil
pengamatan yang didapatkan dari simulasi Physics in
Flash.
Mencoba 3B : Hubungan volume terhadap
suhu pada tekanan konstan
Siswa kembali diberikan pertanyaan penggiring
merancang percobaan yang sama seperti kegiatan
sebelumnya (3A) untuk menyelidiki hubungan volume
terhadap suhu pada tekanan konstan. Siswa ditanya
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
6
untuk menentukan lagi variabel apa yang menjadi
variabel kontrol (tekanan), variabel bebas (suhu) dan
variabel terikat (volume). Kemudian guru
mengoperasikan simulasi Physics in Flash dengan
mengubah-ubah variabel bebasnya (suhu) dan para
siswa mengamati hubungannya dengan variabel yang
diamati (volume) dan varibel kontrolnya (tekanan).
Siswa diarahkan dengan diberi pertanyaan menggiring
mengamati: “Bagaimana volume gas (V1) saat suhunya
rendah (T1)? Bagaimana volume gas (V2) saat suhunya
tinggi (T2)?” Dari hasil percobaan ini seluruh siswa
(100%) menjawab saat T1 rendah maka V1 kecil dan
saat T2 tinggi maka V2 besar. Hal ini berarti siswa teliti
melakukan pengamatan untuk melihat hubungan
volume terhadap suhu pada tekanan konstan. Jadi
kegiatan mencoba efektif untuk membantu siswa
menemukan hubungan variable-variabel yang diamati
oleh mereka dan menarik perhatian siswa untuk
mempelajarinya.
Menalar 3B
Dari hasil pengamatan yang didapat tadi siswa digiring
untuk menarik kesimpulan dengan diberikan pertanyaan
menggiring menarik kesimpulan: “Bagaimana
hubungan antara volume (V) terhadap suhu (T) pada
tekanan (p) konstan, berbanding lurus atau berbanding
terbalik? Bagaimana tepatnya hubungan antara volume
(V) terhadap suhu (T) pada tekanan (p) konstan?
(Semakin tinggi suhu, semakin besar volumenya).
Seluruh siswa (100%) menjawab pada tekanan konstan
: semakin besar suhu, semakin besar volumenya (secara
matematis: V~ T). Hal ini berarti siswa dapat
menemukan hubungan volume terhadap suhu pada
tekanan konstan. Jadi kegiatan menalar efektif untuk
membantu siswa menarik kesimpulan berdasarkan hasil
pengamatan yang didapatkan saat percobaan
mengamati simulasi Physics in Flash.
Mencoba 3C : Hubungan tekanan terhadap
suhu pada volume konstan.
Siswa kembali diberikan pertanyaan penggiring
percobaan yang sama seperti kegiatan 3A dan 3B dan
untuk menyelidiki hubungan tekanan terhadap suhu
pada tekanan konstan. Siswa mengatur ulang variabel
apa yang menjadi variabel kontrol (volume), variabel
bebas (suhu), dan variabel terikat (tekanan). Kemudian
guru mengoperasikan simulasi Physics in Law dengan
mengubah-ubah variabel bebasnya (suhu) dan para
siswa mengamati hubungannya dengan variabel yang
diamati (tekanan). Siswa diarahkan dengan diberi
pertanyaan menggiring mengamati “Bagaimana tekanan
gas (p1) saat suhunya rendah (T1)? Bagaimana tekanan
gas (p2) saat suhunya rendah (T2)?” Dari hasil
percobaan ini seluruh siswa (100%) mendapatkan hasil
pengamatan yaitu : saat T1 rendah, maka p2 rendah dan
saat T2 tinggi, maka p2 tinggi. Hal ini berarti siswa teliti
melakukan pengamatan untuk melihat hubungan
volume terhadap suhu pada tekanan konstan. Jadi
kegiatan mencoba efektif untuk membantu siswa
menemukan hubungan variabel – variabel yang diamati
oleh mereka dan menarik perhatian siswa
mempelajarinya.
Menalar 3C
Dari hasil pengamatan yang didapat, siswa digiring
untuk menarik kesimpulan dengan diberikan pertanyaan
menggiring menarik kesimpulan “Bagaimana hubungan
antara tekanan (p) terhadap suhu (T) pada volume (V)
konstan, berbanding lurus atau berbanding terbalik?
Bagaimana tepatnya hubungan antara tekanan (p)
terhadap suhu (T) pada volume (V) konstan? (Semakin
tinggi suhu, semakin besar tekanannya). Seluruh siswa
(100%) menjawab pada volume konstan: semakin
tinggi suhu, semakin besar tekanannya (Secara
matematis : p ~ T). Hal ini berarti siswa teliti
melakukan pengamatan untuk menemukan hubungan
tekanan terhadap suhu pada volume konstan.
Seluruh siswa bersama-sama diarahkan untuk
merangkum seluruh kesimpulan yang didapat dari hasil
pengamatan dengan diberi pertanyaan menggiring
merangkum “Bagaimana hubungan tekanan (p),
Volume (V) dan suhu (T) pada gas ideal?” Siswa dapat
menjawab bahwa hubungan tekanan (p), volume (V),
dan suhu (T) pada gas ideal:
1. Pada suhu konstan : semakin besar tekanan,
semakin kecil volumenya.
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
7
2. Pada tekanan konstan : semakin tinggi suhu,
semakin besar volumenya.
3. Pada volume konstan : semakin tinggi suhu,
semakin besar tekanannya
�~1
�… … (1)
�~� … … (2)
�~� … … (3)
Dari ketiga persamaan diatas akan menghasilkan
persamaan: ��~ � �� = ���
Siswa diberi penjelasan bahwa persamaan ini disebut
persamaan gas ideal atau Hukum Boyle-Gay Lussac.
Hal ini berarti siswa dapat menemukan hubungan suhu,
volume, dan tekanan pada gas ideal. Jadi kegiatan
menalar efektif untuk membantu siswa menemukan
hubungan suhu (T), volume (V) dan tekanan (p) dalam
gas ideal.
Kegiatan 4 : Inspirasi dan Ekspirasi
Mengamati
Siswa ditugaskan untuk menyilangkan tangan kiri di
depan dada dan tangan kanan ditaruh ke perut agar
siswa dapat merasakan adanya pergerakan tulang rusuk
saat siswa menarik napas dan menghembuskan napas
sekuat-kuatnya. Setelah itu siswa diberi pertanyaan
menggiring “Saat menarik napas, apa yang terjadi pada
dada dan tulang rusuk kalian? Saat menghembuskan
napas, apa yang terjadi pada dada dan tulang rusuk
kalian? Seluruh siswa (100%) menjawab saat mereka
menarik napas, dada dan tulang rusuk mereka terangkat
dan saat mereka menghembuskan napas, dada dan
tulang rusuk mereka turun kembali ke posisi semula.
Hal ini berarti siswa antusias mengikuti kegiatan
pembelajaran. Jadi kegiatan mengamati efektif untuk
merangsang siswa antusias mengikuti kegiatan
pembelajaran.
Menanya
Siswa diberi suatu masalah yaitu “Bagaimana proses
respirasi (pernapasan) pada manusia?”. Sebanyak
(75%) siswa menjawab proses respirasi terjadi karena
adanya udara yang masuk ke dalam paru-paru dan dan
keluar dari dalam paru-paru. Hal ini berarti siswa dapat
memberikan hipotesa mereka. Jadi kegiatan menanya
efektif untuk menggali hipotesa siswa.
Mencoba
Siswa dikelompokkan dalam beberapa kelompok kecil
kemudian siswa ditugaskan untuk membuat alat peraga
sederhana sistem pernapasan sesuai dengan langkah
percobaan yang diberikan (lihat Gambar 1).
Gambar 1. Alat peraga sederhana : Sistem Pernapasan Manusia
Seluruh kelompok dapat membuat alat peraga
sederhana sesuai dengan petunjuk yang diberikan.
Setelah selesai membuat alat peraga tersebut, siswa
ditugaskan untuk menarik plastik pada bagian dasar
toples, kemudian siswa diarahkan untuk mengamati
apa yang terjadi pada balon dan toples tersebut. Siswa
diarahkan dengan diberi pertanyaan menggiring
mengamati yaitu “Apa yang akan terjadi pada balon
ketika karet pada dasar gelas aqua ditarik ke bawah?
Apa yang terjadi pada rongga gelas aqua ketika karet
pada dasar gelas aqua ditarik ke bawah? Melalui
pengamatan dengan percobaan menggunakan alat
peraga sederhana, seluruh siswa (100%) menjawab
ketika plastik pada bagian bawah toples ditarik ke
bawah, balon akan mengembang dan rongga toples juga
membesar. Hal ini berarti siswa sangat antusias
mencoba membuat alat peraga sistem pernapasan dan
mengamati mengapa balon yang berada dalam toples
dapat mengembang. Jadi kegiatan mencoba efektif
membantu siswa merancang alat peraga sederhana
secara mandiri dan dapat menarik perhatian siswa untuk
menyelidiki respirasi.
Menalar
Siswa diberi informasi bahwa alat peraga sederhana
yang dibuat sebelumnya merupakan analogi dari alat
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
8
pernapasan manusia yaitu: selang: trakea, selang yang
bercabang : bronkus, dua balon dalam toples: paru-
paru, toples : rongga dada, karet di dasar toples :
diafragma. Siswa diarahkan untuk menarik kesimpulan
dengan diberi pertanyaan menggiring menyimpulkan
“Saat plastik ditarik ke bawah, bagaimana volume
udara di dalam balon? (bertambah) Kalau begitu,
berdasarkan Hukum Boyle-Gay Lussac, bagaimana
tekanan udara di dalam balon? (mengecil) Bagaimana
tekanan udara di luar toples dibandingkan tekanan
udara di dalam toples? (tekanan udara di luar lebih
besar dari pada tekanan udara di dalam toples). Siswa
diberi penjelasan bahwa udara mengalir dari tekanan
tinggi ke tekanan rendah. Jadi, udara masuk ke atau
keluar dari toples? (udara masuk) Jika dianalogikan
dengan alat pernapasan manusia, bagaimana jalannya
udara? (udara masuk ke dalam paru – paru). Siswa
diberi penjelasan saat udara masuk ke dalam paru-paru,
terjadi peristiwa inspirasi. Bagaimana proses inspirasi
terjadi? (saat terjadi perbedaan tekanan udara, jika
tekanan udara di luar paru-paru lebih tinggi dari pada
tekanan udara di dalam paru-paru, maka udara
(oksigen) masuk ke dalam paru-paru). Saat plastik
dilepaskan ke posisi awal, bagaimana volume di dalam
toples? (berkurang), kalau begitu berdasarkan Hukum
Boyle-Gay Lussac, bagaimana tekanan udara di dalam
toples? (membesar) Bagaimana tekanan udara di luar
dibandingkan tekanan udara di dalam toples? (tekanan
udara di luar lebih kecil daripada tekanan udara di
dalam toples). Siswa diberi penjelasan bahwa udara
mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Jadi,
udara masuk ke dalam atau keluar dari toples? (udara
keluar) Jika dianalogikan dengan alat pernapasan
manusia, bagaimana jalannya udara? (udara keluar dari
paru-paru). Siswa diberi penjelasan bahwa saat udara
keluar dari paru-paru, terjadi peristiwa ekspirasi.
Bagaimana proses ekspirasi dapat terjadi? (Saat terjadi
perbedaan tekanan udara, jika tekanan udara di luar
paru-paru lebih kecil daripada tekanan udara di dalam
paru-paru maka udara (karbon dioksida) akan keluar
dari dalam paru-paru. Siswa diberi penjelasan bahwa
proses respirasi manusia terdiri dari inspirasi dan
ekspirasi. Seluruh siswa (100%) dapat menjawab
pertanyaan penggiring yang diberikan dan menarik
kesimpulan bahwa proses respirasi manusia terdiri dari
inspirasi dan ekspirasi.
Inspirasi : Saat terjadi perbedaan tekanan udara di
mana tekanan udara di luar paru-paru lebih tinggi dari
pada tekanan udara di dalam paru-paru, udara (oksigen)
masuk ke dalam paru-paru. Ekspirasi : Saat terjadi
perbedaan tekanan udara di mana tekanan udara di luar
paru-paru lebih kecil daripada tekanan udara di dalam
paru-paru, udara (karbon dioksida) akan keluar dari
dalam paru-paru. Hal ini berarti siswa dapat
menjelaskan proses pernapasan (respirasi) yang terjadi
pada manusia. Di akhir langkah ini siswa diberi
informasi bahwa pernapasan yang menggunakan tulang
rusuk merupakan pernapasan dada, sedangkan
pernapasan yang menggunakan diagfragma merupakan
pernapasan perut. Jadi kegiatan menalar ini efektif
membantu siswa menemukan mekanisme inspirasi dan
ekspirasi melalui percobaan alat peraga sederhana.
Pada bagian inilah tampak keterpaduan Fisika dan
Biologi. Siswa digiring menjelaskan mekanisme
inspirasi dan ekspirasi menggunakan Hukum Boyle-
Gay Lusac.
Kegiatan 5 : Proses Difusi Oksigen dari Alveolus ke
Pembuluh Darah Kapiler
Mengamati
Siswa ditugaskan untuk mengamati gambar sistem
peredaran darah manusia khususnya saat darah
melewati paru-paru dan jantung. Siswa diarahkan
dengan diberikan pertanyaan menggiring mengamati
“Saat kita melakukan proses inspirasi, maka udara akan
masuk ke mana? Di paru-paru bagian manakah terjadi
pertukaran oksigen dan karbon dioksida? Alveoli
berbatasan langsung dengan apa? Apa saja pembuluh
darah kapiler pada manusia? Seluruh siswa (100%)
menjawab saat manusia melakukan proses inspirasi,
udara akan masuk ke dalam paru-paru kemudian pada
bagian alveolus terjadi pertukaran oksigen dan karbon
dioksida, alveolus tersebut berbatasan langsung dengan
pembuluh kapiler. Siswa diberikan penjelasan bahwa
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
9
arteri pulmonari adalah pembuluh darah yang
membawa sel-sel darah merah yang banyak
mengandung karbon dioksida sedangkan vena
pulmonari adalah pembuluh darah yang membawa sel-
sel darah merah yang banyak mengandung oksigen.
Oksigen yang masuk melalui respirasi akan diikat oleh
sel darah merah (oleh hemoglobin dalam darah) untuk
disebarkan ke seluruh tubuh. Seluruh siswa (100%)
menjawab semua pertanyaan penggiring yang
diberikan. Hal ini berarti siswa antusias mengikuti
kegiatan pembelajaran. Jadi kegiatan mengamati efektif
membatu siswa untuk menarik perhatian siswa
mengikuti kegiatan pembelajaran.
Menanya
Dari kegiatan pengamatan terhadap gambar peredaran
darah dalam jantung dan paru-paru, siswa diberi
masalah yaitu “bagaimana proses pengikatan oksigen
ke dalam sel darah merah saat respirasi?” Seluruh siswa
(100%) menjawab proses pengikatan oksigen ke dalam
sel darah merah yaitu saat oksigen masuk ke dalam
paru-paru (alveolus), akan terjadi pertukaran oksigen
dan karbon dioksida karena dinding alveolus berbatasan
langsung dengan pembuluh kapiler darah. Hal ini
berarti siswa dapat memberikan hipotesa mereka. Jadi
kegiatan menanya efektif untuk menggali hipotesa
siswa.
Mencoba
Siswa ditugaskan untuk mengamati kegiatan
demonstrasi yang diperagakan di depan kelas
menggunakan alat percobaan sederhana yaitu air dan
sirup yang dimasukkan ke dalam sebuah wadah yang
dipisah dengan sebuah sekat kaca. Siswa ditugaskan
untuk mengamati larutan sirup dan air bening ketika
diberi sekat dan sesudah sekat diangkat, apa yang
terjadi pada larutan sirup. Siswa diarahkan dengan
diberi pertanyaan menggiring mengamati yaitu: “Apa
warna air dalam wadah sebelum sekat diangkat?
Bagaimana perbedaan konsentrasi sirup dan air sebelum
keduanya bercampur? Apa yang terjadi saat sekat
diangkat? Apa warna air dalam wadah setelah sekat
diangkat? Seluruh siswa (100%) sangat antusias
memperhatikan kegiatan demonstrasi di depan kelas
dan mereka dapat menjawab semua pertanyaan
penggiring yang diberi. Seluruh siswa menjawab
sebelum sekat diangkat, warna air bening dan sirup
berwarna merah, serta ada perbedaan konsentrasi
(konsentrasi sirup>>konsentrasi air). Setelah sekat
diangkat, warna air dan sirup bercampur, sehingga
warna air yang tadinya bening menjadi merah seperti
warna sirup. Hal ini berarti siswa teliti mengamati
kegiatan demonstrasi yang dilakukan di depan kelas.
Siswa diberikan informasi tentang difusi yaitu difusi
merupakan perpindahan zat terlarut dari konsentrasi
tinggi dan tekanan tinggi ke konsentrasi rendah dan
tekanan rendah. Syarat terjadinya difusi adalah ada
perbedaan konsentrasi dan perbedaan tekanan.
Kemudian siswa kembali ditanya “Apakah peristiwa
larutnya sirup saat bercampur dengan air termasuk
peristiwa difusi? (Ya).
Di akhir kegiatan ini siswa diberikan informasi
tambahan bahwa percobaan larutan sirup dan air yang
dipisahkan dengan sebuah sekat merupakan analogi dari
peristiwa difusi oksigen dan karbon dioksida dari
alveoli ke darah. Larutan sirup dianalogikan dengan
oksigen, air bening dianalogikan dengan karbon
dioksida, sedangkan sekat dianologikan dengan
perbatasan antara alveoli dan pembuluh kapiler. Jadi
kegiatan mencoba efektif untuk membantu siswa
mendapatkan gambaran analogi proses difusi secara
langsung dan menarik perhatian siswa mempelajarinya.
Menalar
Selanjutnya siswa diarahkan untuk menarik kesimpulan
berdasarkan kegiatan demonstrasi yang dilakukan
sebelumnya. Siswa diarahkan dengan diberikan
pertanyaan menggiring menarik kesimpulan
“Bagaimana konsentrasi CO2 dan konsentrasi O2 pada
sel darah merah di arteri pulmonari? (Konsentrasi
CO2>>konsentrasi O2) Bagaimana konsentrasi CO2 dan
konsentrasi O2 pada alveoli? (konsentrasi
O2>>konsentrasi CO2) Siswa diberi penjelasan bahwa
tekanan parsial ialah tekanan yang diberikan gas
tertentu dalam campuran gas tersebut. Semakin tinggi
konsentrasi zat, semakin tinggi tekanan parsialnya.
Kemudian siswa kembali ditanya “Apakah tinggi
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
10
rendahnya konsentrasi zat akan mempengaruhi tekanan
parsial dari zat itu sendiri? (Ya) Bagaimana dengan
tekanan parsial dari CO2 dan O2, jika konsentrasi
CO2>>O2 dalam pembuluh darah arteri pulmonari?
(tekanan parsial CO2>>O2) Bagaimana dengan tekanan
parsial dari O2 dan CO2, jika konsentrasi O2>>CO2
dalam alveoli? (tekanan parsial O2 >> CO2) Apa yang
akan terjadi di dalam alveoli jika konsentrasi dan
tekanan parsial CO2 lebih tinggi di arteri pulmonari
(pembuluh kapiler)? (Saat konsentrasi CO2 dalam sel
darah sangat tinggi maka CO2 akan berdifusi dari darah
dengan O2 yang berada di dalam alveoli, dan O2 yang
berada di alveoli akan berdifusi ke dalam darah)
Bagaimana jalannya O2 setelah berdifusi ke dalam
darah? (Saat O2 telah berdifusi ke dalam darah maka sel
darah akan banyak mengandung oksigen, yang akan
dibawa oleh pembuluh darah vena pulmonari menuju
jantung dan akan dipompakan ke seluruh tubuh).
Seluruh siswa (100%) menjawab semua pertanyaan
menggiring menyimpulkan. Hal ini berarti siswa
antusias mengikuti kegiatan pembelajaran.
Seluruh siswa bersama–sama menarik kesimpulan yaitu
: Saat inspirasi yaitu oksigen (O2) masuk ke dalam
paru-paru melewati (alveolus) yang berbatasan dengan
pembuluh kapiler darah, konsentrasi O2 yang masuk ke
dalam alveoli lebih tinggi dari pada konsentrasi CO2,
sedangkan di dalam pembuluh kapiler (arteri
pulmonari) sel-sel darah banyak mengandung karbon
dioksida sehingga konsentrasi CO2>>O2 dan tekanan
parsial CO2>>O2 dibandingkan di dalam alveoli
sehingga terjadi pertukaran oksigen dan karbon
dioksida secara difusi yaitu sel-sel darah akan mengikat
dan melepaskan oksigen dan karbon dioksida. Seluruh
siswa bersama-sama dapat menjelaskan kesimpulan
dari proses pertukaran oksigen dan karbon dioksida
secara difusi ke dalam sel darah saat manusia
melakukan inspirasi. Jadi kegiatan menalar ini efektif
merangsang siswa untuk menghubungkan konsep
proses difusi air dan sirup dengan difusi oksigen dan
karbon dioksida dalam paru-paru.
Pada bagian ini tampak keterpaduan Kimia dan
Biologi. Siswa digiring menjelaskan difusi oksigen
dari alveolus ke pembuluh darah kapiler dengan
mengamati perbedaan konsentrasi oksigen dan
karbon dioksida.
Kegiatan 6 : Kapasitas Total Paru-Paru
Mengamati
Siswa ditugaskan untuk menarik dan menghembuskan
napas sekuat tenaga, kemudian menghembuskan napas
beberapa kali lagi. Kemudian siswa ditanya “Apakah
kita dapat menghembuskan napas beberapa kali lagi
sekalipun kita tidak menarik napas lagi? Seluruh siswa
(100%) menjawab bahwa mereka masih dapat
menghembuskan napas beberapa kali lagi walaupun
tidak menarik napas. Hal ini berarti siswa antusias
mengikuti kegiatan pembelajaran. Di akhir kegiatan ini
siswa diberi informasi baru bahwa kemampuan paru-
paru menampung udara disebut kapasitas paru–paru.
Jadi kegiatan mengamati efektif untuk menarik antusias
siswa mengikuti kegiatan pembelajaran.
Menanya
Dari kegiatan pengamatan di atas, siswa diberikan suatu
masalah yaitu: “Berapa kapasitas total paru-paru?
Sebagian besar (95%) siswa yang menjawab kapasital
total paru menampung udara sangat banyak, mereka
belum dapat menjawab secara besaran angka yang
pasti, sedangkan ada beberapa siswa menyebutkan
sebesar 5 liter udara yang berada di paru-paru. Hal ini
berarti siswa dapat memberikan hipotesa mereka. Jadi
kegiatan menanya efektif untuk menggali hipotesa awal
siswa dan untuk menarik perhatian siswa mengikuti
kegiatan pembelajaran.
Mencoba
Siswa ditugaskan untuk mengamati video kapasitas
paru-paru yang diputar oleh guru, sambil mengamati
video siswa diarahkan dengan diberi pertanyaan
menggiring mengamati yaitu: Berapa volume udara saat
masuk dan keluar dari paru–paru? Siswa diberi
penjelasan bahwa udara yang masuk dan keluar dari
paru-paru (saat pernapasan biasa tanpa bantuan otot
pernapasan ekstra) disebut volume tidal. Kemudian
siswa kembali ditanya “Berapa volume udara yang
masuk dan keluar dari paru–paru saat kita menarik dan
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
11
menghembuskan napas sekuat-kuatnya?” Siswa diberi
penjelasan kembali bahwa volume udara saat kita
menghirup dan menghembuskan napas sekuat-kuatnya
disebut kapasitas vital paru-paru. “Berapa volume udara
yang masih tersisa dialam paru setelah kita
menghembuskan napas sekuat-kuatnya?” Siswa diberi
penjelasan bahwa udara yang masih tersisa di dalam
paru–paru saat kita telah menghembuskan udara
sekuat–kuatnya disebut dengan udara residu. Dari hasil
pengamatan siswa terhadap video kapasitas total paru,
seluruh siswa (100%) mendapatkan hasil pengamatan
yaitu volume udara tidal : 500 ml, volume udara
inspirasi/ekspirasi : 4000 ml, volume udara residu :
1500 ml. Saat melakukan kegiatan ini seluruh siswa
(100%) sangat antusias memperhatikan video sehingga
siswa dapat menjawab pertanyaan penggiring
mengamati yang diberikan dan menyebutkan besarnya
volume udara tidal, inspirasi/ekspirasi, dan residu. Hal
ini berarti siswa antusias melakukan pengamatan untuk
mengetahui besarnya volume udara yang dapat
ditampung paru-paru. Jadi kegiatan mencoba ini sangat
efektif untuk menarik perhatian siswa melakukan
kegiatan pembelajaran.
Menalar
Siswa diarahkan masing-masing untuk membuat 3 buah
gambar koordinat garis sumbu y (volume) terhadap
sumbu x (waktu), kemudian siswa ditugaskan untuk
mengarsir semua daerah koordinat bernilai 500 ml
untuk volume tidal, 4000 ml untuk volume
inspirasi/ekspirasi, dan 1500 ml untuk volume residu.
Seluruh siswa (100%) dapat menggambarkan dan
mengarsir semua kurva untuk masing-masing nilai
volume udara. Hal ini berarti siswa dapat
menggambarkan bentuk kurva sesuai dengan jenis nilai
volume udaranya. Selanjutnya siswa diberi penjelasan
bahwa kapasitas total paru-paru adalah volume tidal +
volume inspirasi/ekspirasi + volume residu. Siswa
diarahkan untuk menarik kesimpulan dari hasil
pengamatan yang telah didapatkan saat mengamati
video kapasistas total paru-paru. Siswa diarahkan
dengan diberi pertanyaan menggiring menarik
kesimpulan “Jika kapaistas total paru-paru adalah
volume tidal + volume inspirasi/ekspirasicadangan +
volume residu berapakah total keseluruhan volume
udara yang dapat masuk dan keluar? Seluruh siswa
menjawab kapasitas total paru-paru adalah ± 6000 ml.
Kemudian siswa ditugaskan untuk menggabungkan
semua gambar kurva di atas menjadi satu kurva
kapasitas total yang terdiri dari volume tidal, residu dan
kapasitas vital paru. Seluruh siswa (100%) dapat
menggabungkan gambar-gambar kurva volume tidal,
inspirasi/ekspirasi dan residu menjadi satu gambar
kurva kapasitas total paru-paru.
Gambar 2. Kurva kapasitas total paru-paru.
Hal ini berarti siswa dapat menggambar gabungan
kurva-kurva menjadi satu dan mengetahui kapasitas
total paru-paru. Jadi kegiatan ini efektif membantu
siswa untuk menjelaskan besarnya nilai kapasitas total
paru-paru berdasarkan gambar kurva dan menarik
antusias siswa mengikuti kegiatan pembelajaran.
Mengomunikasikan
Perwakilan beberapa siswa diminta untuk menjelaskan
kembali fungsi alat-alat pernapasan manusia dan proses
respirasi yang telah dipelajari. Perwakilan siswa
tersebut dapat menjelaskan kembali dengan benar. Hal
ini berarti siswa telah benar-benar memahami materi
yang diberikan. Jadi kegiatan mengomunikasikan ini
efektif untuk melihat pemahaman konsep siswa.
Hasil Evaluasi
Setelah kegiatan pembelajaran selesai dilaksanakan,
siswa diberikan soal evaluasi sebanyak 6 soal. Dari 23
siswa, sebanyak 19 siswa berhasil memperoleh nilai di
atas standar minimal ketuntasan yaitu 70. Dengan
demikian prosentasi keberhasilan kegiatan
pembelajaran adalah :
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
12
19
23× 100 % = 82%
Berdasarkan prosentase hasil yang diperoleh, lebih dari
70% siswa, yaitu (82%) 19 siswa yang mendapatkan
nilai minimal 70 sehingga dapat dikatakan bahwa
pembelajaran yang dilakukan berhasil membuat siswa
paham tentang proses respirasi pada manusia.
Tanggapan Siswa
Tanggapan siswa terhadap desain pembelajaran IPA
Terpadu dengan topik Respirasi pada Manusia
berdasarkan kuesioner yang diberikan kepada siswa
adalah: (1) 80% siswa menjawab bahwa materi
pembelajaran yang diajarkan, mudah untuk dipahami
karena penjelasan yang diberikan sudah membantu
mereka untuk menjawab permasalahan. (2) Sebanyak
100% siswa berpendapat bahwa pembelajaran IPA
Terpadu yang diajarkan menarik dan menyenangkan
karena saat kegiatan pembelajaran siswa melakukan
kegiatan percobaan dan pengamatan secara langsung.
(3) Sebanyak 90% siswa berpendapat bahwa mereka
dapat memahami keterpaduan materi fisika dan biologi
yang diajarkan karena mereka menemukan hubungan
dari tekanan dan volume yang merupakan faktor–faktor
yang mempengaruhi proses respirasi dapat terjadi dan
proses difusi oksigen dan karbon dioksida dalam sel
darah. 12% siswa lainnya berpendapat masih
mengalami kesulitan memahami hubungan tekanan
parsial dan konsentrasi zat saat proses difusi karena
mereka masih bingung membedakan besarnya tekanan
parsial saat di pembuluh darah dan di dalam alveolus.
Secara keseluruhan, siswa merasa senang mengikuti
proses pembelajaran karena siswa senang melakukan
kegiatan percobaan dan pengamatan secara langsung.
Kegiatan pembelajaran ini tidak hanya mendengarkan
penjelasan dari guru saja sehingga siswa tidak cepat
merasa bosan. Hal ini berarti pembelajaran IPA
Terpadu berhasil merangsang kertarikan siswa untuk
antusias mengikuti kegiatan pembelajaran.
Berdasarkan analisa hasil tes, lembar observasi, dan
kuesioner, maka diperoleh hasil sbb:
(i) 82% siswa memperoleh nilai post-test minimal
70.
(ii) 90% siswa merespon kegiatan pembelajaran
(langkah 5M) sehingga siswa antusias mengikuti
kegiatan pembelajaran dan dapat memahami
materi pembelajaran yang diberikan.
(iii) 90% siswa menyatakan bahwa mereka dapat
memahami materi yang diajarkan, merasa
tertarik dan senang mengikuti kegiatan
pembelajaran, serta siswa dapat memahami
keterpaduan materi biologi, kimia, dan fisika
dalam pembelajaran IPA Terpadu.
Dengan demikian semua kriteria keberhasilan tercapai
dan penelitian dinyatakan berhasil.
PENUTUP
Simpulan
Berdasarkan dari data yang diperoleh, dapat ditarik
kesimpulan bahwa (i) Rencana Pelaksanaan
Pembelajaran (RPP) yang dibuat sudah terperinci untuk
pembelajaran IPA Terpadu dan (ii) desain pembelajaran
ini efektif digunakan untuk pembelajaran IPA Terpadu
karena berdasarkan dari hasil evaluasi pembelajaran
yang dilaksanakan, sebanyak 82% siswa dapat
mencapai nilai tes di atas standar minimal ketuntasan
yaitu 70, 90% siswa aktif merespon dalam proses
kegiatan pembelajaran (langkah 5M), dan 90% siswa
menyatakan bahwa mereka dapat memahami materi
yang diajarkan, merasa tertarik dan senang mengikuti
kegiatan pembelajaran, serta siswa dapat memahami
keterpaduan materi biologi, kimia, dan fisika dalam
pembelajaran IPA Terpadu.
Saran
Untuk penelitian berikutnya dapat menggunakan desain
pembelajaran IPA Terpadu ini untuk topik-topik lain
DAFTAR PUSTAKA
Kurniasih, I dan Sani B. 2014. Implementasi Kurikulum 2013 Konsep dan Penerapan. Jakarta: Kata Pena.
Kementrian Dinas Pendidikan Nasional. 2011. Panduan Pengembangan Pembelajaran IPA Secara Terpadu. Jakarta: Direktorat Jendral Pendidikan Dasar, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Pertama.
Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2013. Materi Pelatihan Guru Implementasi Kurikulum 2013
Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia
13
SMP/MTS Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Politeknik Negeri Media Kreatif.
Rahayu, P dkk. Pengembangan Pembelajaran IPA Terpadu dengan Menggunakan Model Pembelajaran Problem Base Melalui Lesson Study. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia vol. 1, 2012.
Saleha, dkk. Pengembangan Perangkat Pembelajaran IPA terpadu Tema Es Lolosari Rasa Durian Kelas VII Di SMP Negeri 2 Wonogiri. Jurnal Inkuiri vol. 3, No. 1 2014, pp: 28–37.
Febryana, M, dkk. Desain Pembelajaran IPA Terpadu Pada Siswa SMP Dengan Topik Pemanasan Global. Jurnal Radiasi vol. 6 No.1 2015, pp: 30-37
Setiawati, I, dkk. Pengembangan Perangkat Pembelajaran IPA Berbasis SETS Untuk Meningkatkan Scientific Literacy dan Foundational Knowledge. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA vol. 1 No. 2, 2015, pp: 178-190
Saraswati, Y, dkk. Pengembangan Perangkat Pembelajaran IPA Terpadu Model Integrated Pada Sub Pokok Bahasan Mata Sebagai Alat Optik Di Kelas VIII SMP. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika vol. 1 2012
Budhiarti, R, dkk. Pengembagan Sintax Blended Learing IPA Terpadu Berbasis Sets Pada Tema Pelestarian Lingkungan di SMP. Jurnal Materi dan Pembelajaran Fisika (JMPF) vol. 4 No. 2 2014, hal : 26-31.
Tim IPA Terpadu. Panduan Pengembangan Model Pembelajaran IPA Terpadu. Depdiknas. 2009.
Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih peneliti sampaikan kepada Ibu
Debora dan Ibu Inggar selaku dosen pembimbing, yang
telah memberikan bimbingan hingga penelitian ini
selesai dengan baik. Terima kasih juga kepada Siswa
kelas VIII SMP LAB Satya Wacana Salatiga yang telah
bersedia menjadi sampel penelitian ini.