BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Belajar dan Pembelajaran Biologi Belajar merupakan suatu proses yang ditandai dengan adanya perubahan pada diri seseorang. Perubahan tersebut sebagai hasil proses belajar
dapat
pengetahuannya,
ditunjukkan dalam pemahamannya,
berbagai sikap
bentuk seperti berubah dan
tingkah
lakunya,
keterampilannya, kecakapan dan kemampuannya, daya reaksinya, daya penerimaannya dan lain–lain serta
aspek yang ada pada individu yang
belajar.1 Dengan demikian, hakikat belajar pada dasarnya adalah perubahan tingkah laku seseorang berkat adanya pengalaman dalam pembelajaran merupakan interaksi yang terjadi antara individu dengan lingkungan sekitarnya. Pembelajaran merupakan aspek kegiatan manusia yang kompleks, yang tidak sepenuhnya dapat dijelaskan. Pembelajaran secara simpel dapat diartikan sebagai produk interaksi berkelanjutan antara pengembangan dan pengalaman hidup. Dalam makna yang lebih kompleks pembelajaran hakikatnya adalah usaha sadar dari seorang guru untuk membelajarkan siswa (mengarahkan interaksi siswa dengan sumber belajar lainnya) dalam rangka mencapai tujuan yang diharapkan. Dari makna ini jelas terlihat bahwa pembelajaran merupakan interaksi dua arah dari seorang guru dan peserta
1
Trianto, Mendesain Model Pembelajaran Inovatif Progresif. Surabaya : Kencana, 2009, h. 9.
8
1
9
didik, di mana antara keduanya terjadi komunikasi (transfer) yang intens dan terarah menuju pada suatu target yang telah diterapkan sebelumnya.2 Biologi merupakan salah satu mata pelajaran sains. Biologi memiliki peranan penting untuk perkembangan siswa menjadi manusia yang memahami alam sekitar dan peranannya dalam kehidupan manusia, siswa jelas akan menikmati manfaat dari pembelajaran biologi bagi perkembangan potensi dirinya. Pembelajaran biologi diharapkan dapat menjadi wahana bagi siswa untuk mempelajari dirinya sendiri dan alam sekitarnya 3. Berdasarkan penjelasan di atas tentang pembelajaran, maka dapat disimpulkan bahwa proses pembelajaran biologi merupakan materi yang menekankan pada pemberian pengalaman secara langsung. Hal ini dimaksudkan bahwa dalam proses belajar perlu ditekankan pembentukan suatu pemikiran kritis dengan mengembangkan konsepsi atau pengetahuan yang telah ada, misalnya materi prasyarat pembelajaran biologi. Jadi pada dasarnya, materi pembelajaran berupaya untuk membekali siswa dengan berbagai kemampuan tentang cara “mengetahui” dan cara “mengerjakan” yang dapat membantu siswa untuk memahami alam sekitar secara mendalam.
B. Media Pembelajaran Biologi Media berasal dari bahasa latin dan merupakan bentuk jamak dari kata medium atau medius yang secara harfiahnya berarti tengah, perantara atau pengantar. Media merupakan wahana penyalur informasi belajar atau
2 3
Ibid, h. 17. http://resolusirijal.blogspot.com/hakikat-pembelajaran-biologi.html. (Online 13 Agustus 2011).
10
penyalur pesan. Menurut Gerlach, media apabila dipahami secara garis besar adalah, manusia, materi, atau kejadian yang membangun kondisi yang membuat siswa mampu memperoleh keterampilan, pengetahuan, dan sikap. Menurut AECT (Association of Education & Communication Technology) memberi batasan tentang media sebagai segala bentuk dan saluran yang digunakan untuk menyampaikan pesan atau informasi. Menurut Hidayat manfaat media dalam pembelajaran adalah sebagai berikut4: 1.
Penyampaian materi pelajaran dapat diseragamkan. Setiap guru mungkin mempunyai penafsiran yang berbeda beda terhadap suatu konsep materi pelajaran tertentu. Dengan bantuan media, penafsiran yang beragam tersebut dapat dihindari sehingga dapat disampaikan kepada siswa secara seragam.
2.
Proses pembelajaran menjadi lebih jelas dan menarik. Berbagai potensi yang dimilikinya, media dapat menampilkan informasi melalui suara, gambar, gerakan dan warna, baik secara alami maupun manipulasi. Materi pelajaran yang dikemas melalui program media, akan lebih jelas, lengkap, serta menarik minat siswa.
3.
Proses belajar menjadi lebih interaktif. Jika dipilih dan dirancang secara baik, media dapat membantu guru dan siswa melakukan komunikasi dua arah secara aktif selama proses pembelajaran. Tanpa media, seorang guru mungkin akan cenderung berbicara satu arah kepada siswa. Namun
4
http://kamriantiramli.wordpress.com/pengaruh-penggunaan-media-animasi-sebagai-strategipembelajaran-aktif-pada-konsep-metabolisme-di-kelas-xii-man-negeri-2-sinjai/, h. 4. t.d.(Online 13 Agustus 2011).
11
dengan media, guru dapat mengatur kelas sehingga bukan hanya guru sendiri yang aktif tetapi juga siswanya. 4.
Efesiensi dalam waktu dan tenaga. Seorang guru tidak harus menjelaskan materi pelajaran secara berulang ulang, sebab hanya dengan sekali sajian menggunakan media, siswa akan lebih mudah memahami pelajaran.
5.
Meningkatkan kualitas hasil belajar. Penggunaan media bukan hanya membuat proses pembelajaran lebih efisien, tetapi juga membantu siswa menyerap materi pelajaran lebih mendalam dan utuh.
6.
Media memungkinkan proses pembelajaran dapat dilakukan di mana saja dan kapan saja. Media pembelajaran menggunakan audio visual memungkinkan siswa dapat melakukan kegiatan belajar secara mandiri, tanpa terikat oleh waktu dan tempat.
7.
Media dapat menumbuhkan sikap positif siswa terhadap materi sehingga proses belajar menjadi lebih menarik.
8.
Mengubah peran guru ke arah yang lebih positif dan produktif. Seorang guru akan lebih banyak memiliki waktu untuk memberi perhatian kepada aspek aspek edukatif lainnya, seperti membantu kesulitan belajar siswa, pembentukan kepribadian, memotivasi belajar, dan lain-lain. Menurut
Nurhayati
dan
Sappe
dalam
Kamriantiramli,
media
pembelajaran berfungsi sebagai5 : 1.
Memperjelas dan memperkaya/melengkapi informasi yang diberikan secara verbal.
5
Ibid.
12
2.
Meningkatkan motivasi, efektivitas dan efesiensi penyampaian informasi.
3.
Menambah variasi penyajian materi.
4.
Dapat menimbulkan semangat, gairah, dan mencegah kebosanan siswa untuk belajar.
5.
Memudahkan materi untuk dicerna dan lebih membekas, sehingga tidak mudah dilupakan siswa.
6.
Memberikan pengalaman yang lebih konkret bagi hal yang mungkin abstrak.
7.
Memberikan stimulus dan mendorong respon siswa.
C. Pembelajaran Menggunakan Metode Konvensional dan Penerapannya Materi Respirasi pada Manusia Pembelajaran yang biasa diterapkan guru di kelas pada materi sistem respirasi manusia menggunakan metode konvensional dengan alat bantu lainnya. Metode konvensional merupakan metode pembelajaran yang mengacu pada guru atau teacher center, dimana guru bertindak sebagai penyampai materi dan siswa sebagai objek dalam pembelajaran. Menurut Djamarah, metode konvensional identik dengan metode ceramah, tanya jawab dan pemberian tugas sehingga membuat siswa pasif dalam pembelajaran. 6 Alat bantu tersebut berupa gambar mati dan alat peraga, dimana gambar mati adalah gambar yang disajikan secara fotografik, seperti gambar manusia, hewan, tempat atau objek lainnya yang ada kaitannya dengan bahan
6
http://digilib.unimed.ac.id/public/UNIMED-Undergraduate-22261-BAB%20II.pdf. online 18 Oktober 2013.
13
atau isi pelajaran yang disampaikan pada siswa.
7
Sedangkan alat peraga
adalah suatu alat yang dapat diserap oleh mata dan telinga dengan tujuan membantu guru agar proses belajar mengajar siswa lebih efektif dan efisien.8 Alat peraga sering disebut audio visual, dari pengertian alat yang dapat diserap oleh mata dan telinga. Alat tersebut berguna agar pelajaran yang disampaikan guru lebih mudah dipahami oleh siswa. Dalam proses belajar mengajar alat peraga dipergunakan dengan tujuan membantu guru agar proses belajar siswa lebih efektif dan efisien. Adapun kelebihan dan kelemahan alat peraga dalam pembelajaran biologi, yaitu 9: a. Kelebihannya 1. Menumbuhkan minat belajar siswa karena pelajaran menjadi lebih menarik. 2. Memperjelas makna bahan pelajaran sehingga siswa lebih mudah memahaminya. 3. Metode mengajar akan lebih bervariasi sehingga siswa tidak akan mudah bosan. 4. Membuat lebih aktif melakukan kegiatan belajar seperti :mengamati, melakukan dan mendemonstrasikan dan sebagainya. b. Kelemahannya 1. Mengajar dengan memakai alat peraga lebih banyak menuntut guru. 2. Banyak waktu yang diperlukan untuk persiapan. 7
Ibid http://www.sarjanaku.com/2011/03/pengertian-alat-peraga.html online 26 Maret 2012. 9 Ibid 8
14
3. Perlu kesediaan berkorban secara materiil. Berdasarkan pemaparan di atas, maka peneliti melakukan proses pembelajaran yang biasa diterapkan guru di kelas dengan menggunakan alat peraga yang dirancang sendiri secara sederhana dalam kelompok kontrol dan diakhir pembelajaran peneliti memberikan latihan soal kepada siswa yang dikerjakan secara individual. Adapun alat dan bahan yang dibutuhkan serta cara membuatnya, yaitu sebagai berikut : a. Alat dan bahan yang dibutuhkan : 1. Botol bekas air mineral 2. Dua (2) buah sedotan plastik 3. Sumbat dari plastik 4. Korek api 5. Karet gelang 6. Lakban 7. Tiga (3) buah balon karet
Gambar 2.1 Proses Inspirasi dan Ekspirasi Sumber : Purnomo, Biologi untuk SMA Kelas XI. Jakarta : Depdiknas : 2009.
15
b. Cara membuat alat peraganya, yaitu sebagai berikut : 1. Sediakan alat dan bahan yang dibutuhkan (botol bekas air mineral, 2 (dua) sedotan plastik, sumbat plastik, korek api, karet gelang, lakban, 3 (tiga) buah balon karet. 2. Gunting bagian bawah botol bekas sesuai yang di inginkan atau kurang lebih sekitar seperempat bagian dari botol tersebut. 3. Buat pipa bercabang tiga dari sedotan plastik. 4. Sumbat kedua cabang pipa menggunakan balon karet kemudian diikat oleh karet gelang supaya tidak terlepas (salah satu cabang sebagai tempat keluar masuk udara). 5. Tinggal satu balon yang tersisa, kemudian gunting balon karet tersebut dibagian mulutnya. 6. Masukan pipa cabang yang sudah disumbat oleh balon ke dalam botol bekas yang telah digunting, dimana salah satu pipa yang tidak disumbat diletakkan menjorok ke atas (ke bagian mulut botol). 7. Tutup bagian atas botol dengan sumbat plastik yang telah diberi lubang agar pipa yang menjorok ke mulut botol bisa keluar sebagai jalan masuk udara. 8. Tutup bagian bawah botol dengan balon karet yang telah dipotong bagian mulutnya, kemudian ikat menggunakan karet. Penerapan alat peraga yang biasa guru terapkan di kelas pada materi respirasi manusia. Pada awal pembelajaran guru menjelaskan tujuan pembelajaran yang akan dicapai siswa. Kemudian guru menyiapkan alat
16
peraga yang akan digunakan dalam pembelajaran. Selanjutnya guru memberikan gambaran tentang materi sistem respirasi manusia dan mengajukan sebuah pertanyaan kepada siswa. Tahap berikutnya guru menjelaskan pengertian respirasi, struktur dan fungsinya dengan menggunakan power point. Sedangkan untuk menjelaskan tentang mekanismenya peneliti menerapkan alat peraga sebagai proses inspirasi dan ekspirasi digunakan sebuah botol plastik yang diumpamakan sebagai rongga dada, balon sebagai paru-paru, dan membram karet sebagai diafragmanya. Kemudian guru memberikan latihan soal kepada siswa serta berkeliling kelas dan memberikan bimbingan kepada beberapa siswa yang mengalami kesulitan. Selanjutnya siswa mengerjakan angket yang diberikan oleh guru. Tahap terakhir adalah guru membimbing siswa menyimpulkan materi atau jawaban akhir dari semua pertanyaan yang berhubungan dengan materi yang diajarkan.
D. Pembelajaran Menggunakan Media Animasi dan Penerapannya Materi Respirasi pada Manusia Animasi merupakan gerakan objek maupun teks yang diatur sedemikian rupa sehingga kelihatan menarik dan kelihatan lebih hidup. Salah satu keunggulan animasi adalah kemampuan untuk menjelaskan suatu kejadian secara sistematis dalam tiap waktu perubahan. Hal ini sangat membantu dalam menjelaskan prosedur dan urutan kejadian.10
10
Madcoms, Macromedia Flash MX. Yogyakarta: Penerbit Andi, 2004, h. 5.
17
Media animasi merupakan kumpulan gambar yang menghasilkan gerakan
sehingga
berkesan
hidup
serta
menyimpan
pesan-pesan
pembelajaran. Kehadiran media animasi dalam pembelajaran biologi sangat mendukung proses penyampaian berbagai informasi dari guru ke siswa. Menurut Artawan dalam Kamriantiramli, media animasi dalam proses pembelajaran biologi ternyata dapat meningkatkan motivasi dan hasil belajar siswa karena memiliki kemampuan untuk memaparkan sesuatu yang rumit atau komplek melalui stimulus audio visual yang akhirnya membuahkan hasil lebih baik untuk tugas-tugas seperti mengingat, mengenali, mengingat kembali dan menghubung-hubungkan fakta dan konsep. Pembelajaran dengan memanfaatkan media animasi dapat menciptakan pembelajaran biologi menjadi efektif, menyenangkan, tidak membosankan sehingga mempercepat proses penyampaian materi kepada siswa. Adapun kelebihan dan kelemahan media animasi dalam pembelajaran biologi, yaitu11 : a. Kelebihannya 1. Memudahkan guru untuk menyajikan informasi mengenai proses yang cukup kompleks dalam kehidupan, misalnya siklus nitrogen, respirasi aerob, sistem peredaran darah dan proses lainnya. 2. Memperkecil ukuran objek yang cukup besar dan sebaliknya seperti hewan dan mikroba.
11
Ibid, h. 5.
18
3. Memotivasi siswa untuk memperhatikan karena menghadirkan daya tarik bagi siswa terutama animasi yang dilengkapi dengan suara. 4. Memiliki
lebih
dari
satu
media
yang
konvergen,
misalnya
menggabungkan unsur audio dan visual. 5. Bersifat interaktif, dalam pengertian memiliki kemampuan untuk mengakomodasi respon pengguna. 6. Bersifat
mandiri,
dalam
pengertian
memberi
kemudahan
dan
kelengkapan isi sedemikian rupa sehingga pengguna bisa menggunakan tanpa bimbingan orang lain. b. Kelemahannya 1. Memerlukan kreativitas dan keterampilan yang cukup memadai untuk mendesain animasi yang dapat secara efektif digunakan sebagai media pembelajaran. 2. Memerlukan software khusus untuk membukanya. 3. Guru sebagai komunikator dan fasilitator harus memiliki kemampuan memahami siswanya, bukan memanjakannya dengan berbagai animasi pembelajaran yang cukup jelas tanpa adanya usaha belajar dari mereka atau penyajian informasi yang terlalu banyak dalam satu frame cenderung akan sulit dicerna siswa. Media animasi dalam pembelajaran biologi dapat dijadikan sebagai perangkat ajar yang siap kapan saja digunakan untuk menyampaikan materi pelajaran. Kehadiran media animasi dalam pembelajaran biologi sangat mendukung proses penyampaian berbagai
19
informasi dari guru ke siswa. Proses-proses biologis yang kompleks dapat dengan mudahnya dijelaskan kepada siswa. Pentingnya animasi sebagai media pembelajaran adalah memiliki kemampuan untuk memaparkan sesuatu yang rumit atau komplek serta sulit dijelaskan dengan hanya gambar atau kata-kata saja. Media animasi pembelajaran dapat digunakan untuk menjelaskan materi yang secara nyata tidak dapat terlihat oleh mata. Berdasarkan pemaparan di atas, maka peneliti melakukan proses pembelajaran dengan menggunakan media animasi. Media animasi yang akan diterapkan dalam penelitian ini pada kelompok eksperimen adalah media animasi menggunakan CD Rom “Savy Human Body Systems” disc 2 yang dibuat oleh Tim Centrinova dan telah direview oleh Khie Khiong, M.Si., M.Pharm.Sc., Ph.D. seorang staf pengajar departemen biologi fakultas kedokteran di salah satu Universitas Bandung. Animasi yang dikemas dalam bentuk CD dengan konsep elearning ini sudah beredar di toko-toko buku khususnya Gramedia Jakarta. Media animasi yang dikemas dalam bentuk CD tersebut berupa kumpulan gambar yang menghasilkan gerakan sehingga berkesan hidup serta menyimpan pesan-pesan pembelajaran. Berikut gambar animasi dan penjelasannya materi respirasi pada manusia yang akan diterapkan :
20
Manusia bernapas untuk mendapatkan oksigen yang diperlukan dalam melakukan proses fisiologi. Selanjutnya, proses fisiologi tersebut menghasilkan zat sisa berupa karbondioksida yang juga dikeluarkan melalui alat pernapasan. Bagian-bagian tubuh yang berfungsi khusus untuk bernapas disebut dengan sistem respirasi. Berikut ini akan dijelaskan alat-alat pernapasan dan mekanisme pernapasan pada manusia : 1.
Struktur dan Alat-alat Pernapasan pada Manusia a. Saluran Pernapasan Atas Untuk sampai ke paru-paru, udara melewati saluran pernapasan. Saluran pernapasan dapat dibagi dua berdasarkan areanya, yaitu saluran pernapasan atas dan paru-paru. Organ yang termasuk saluran pernapasan atas adalah hidung, faring, laring dan trakea. 1) Hidung terdiri dari hidung luar, tulang hidung, sinus dan rongga
hidung.
Rongga
hidung
melembabkan,
menghangatkan udara dan menjerat debu dan bakteri yang masuk. Pekerjaan ini dapat berlangsung dengan adanya mukosa, silia dan rambut-rambut hidung. 2) Faring atau tenggorokan adalah organ berbentuk tabung dan berotot yang merentangkan dari dasar tenggorokan sampai esofagus sepanjang kira-kira 12 cm. Faring terbagi atas tiga area, yaitu nasofaring, orofaring dan laringofaring.
21
3) Laring adalah organ yang menghubungkan faring dengan trakea. Laring memiliki tabung pendek yang seakan-akan terlihat sebagai percabangan dari tenggorokan ke trakea. Pada laring terdapat epiglotis dan pita suara. Saat menelan, epiglotis menutup mulut laring untuk mencegah makanan masuk.
Gambar 2.2 Hidung, Faring, dan Laring 4) Trakea adalah pipa udara dengan panjang 12 cm dan diameter 2,5 cm yang terletak didepan esofagus. Trakea berawal dari ujung laring dan berakhir dipercabangan bronkus. Pada trakea terdapat banyak silia dan biasa menghasilkan mukus.
22
Gambar 2.3 Trakea b. Paru-paru Paru-paru manusia terdiri dari lima lobus, dua dikiri dan tiga dikanan. Didalam lobus terdapat bronkus yang bercabang lagi menjadi bronkiolus. Diujung bronkiolus terdapat alveolus. 1) Diujung trakea terdapat dua percabangan, satu dikiri dan yang lainnya kekanan. Percabangan ini disebut bronkus. Bronkus kanan lebih lebar, pendek, dan lurus daripada yang dikiri. Akibatnya, objek asing yang terhirup kebanyakan bersarang diparu-paru sebelah kanan. 2) Didalam paru-paru, bronkus membentuk percabangan kecil lagi sehingga terlihat seperti pohon respirasi. Cabangcabang kecil ini disebut dengan bronkiolus. 3) Alveolus adalah jaringan epitel yang berbentuk gelembung. Pertukaran udara antara paru-paru dengan pembuluh udara terjadi di alveolus. Ada jutaan alveolus di paru-paru dan
23
semuanya dikelilingi oleh pembuluh darah. Alveolus terdiri dari sel-sel epitel yang pipih dan tipis untuk melewatkan oksigen dan karbondioksida.
Gambar 2.4 Bronkus, Bronkiolus dan Alveolus 2.
Mekanisme Pernapasan Manusia a. Pernapasan
dada
terjadi
karena
adanya
kontraksi
otot
antartulang rusuk. Mekanisme pernapasan dada dibedakan menjadi fase inspirasi (memasukkan udara) dan fase ekspirasi (mengeluarkan udara). b. Pernapasan perut terjadi karena adanya kontraksi diafragma dan otot dinding perut. Diafragma adalah sekat berotot berbentuk kubah yang membagi rongga badan menjadi dua, yaitu rongga dada dan rongga perut.
24
Gambar 2.5 Mekanisme Pernapasan Manusia Penerapan media animasi pada materi sistem respirasi manusia. Pada awal pembelajaran guru menjelaskan tujuan pembelajaran yang akan dicapai siswa. Kemudian guru menyiapkan media animasi yang akan digunakan dalam pembelajaran. Selanjutnya guru memberikan gambaran tentang materi sistem respirasi manusia dan mengajukan sebuah pertanyaan kepada siswa. Tahap berikutnya guru memberikan materi mengenai sistem respirasi manusia secara singkat dengan menggunakan media animasi kepada siswa. Kemudian guru memberikan latihan soal kepada siswa serta berkeliling kelas dan memberikan bimbingan kepada beberapa siswa yang mengalami kesulitan. Selanjutnya siswa mengerjakan angket yang diberikan oleh guru. Tahap terakhir adalah guru membimbing siswa menyimpulkan materi atau jawaban akhir dari semua pertanyaan yang berhubungan dengan materi yang diajarkan.
25
E. Hasil Belajar Biologi Hasil belajar dalam sistem pendidikan nasional banyak menggunakan klasifikasi hasil belajar dari Benyamin Bloom yang secara garis besar membagi menjadi tiga ranah, yaitu 12: 1.
Ranah kognitif berkenaan dengan hasil belajar intelektual yang terdiri dari enam aspek yakni pengetahuan atau ingatan (C1), pemahaman(C2), aplikasi (C3), analisis (C4), sintetis (C5), dan evaluasi (C6). Aspek pertama, kedua, dan ketiga termasuk kognitif tingkat rendah, sedangkan aspek keempat, kelima, dan keenam termasuk kognitif tingkat tinggi.
2.
Ranah afektif berkenaan dengan sikap yang terdiri dari lima aspek, yakni penerimaan, jawaban atau reaksi, penilaian, organisasi, dan internalisasi.
3.
Ranah psikomotoris berkenaan dengan hasil belajar keterampilan dan kemampuan bertindak. Ada enam aspek ranah psikomotoris, yakni: gerakan refleks, keterampilan gerakan dasar, kemampuan perceptual, keharmonisan atau ketetapan, gerakan keterampilan kompleks, dan gerakan ekspresif dan interpretatif. Ketiga ranah tersebut menjadi objek penilaian hasil belajar. Di antara
ketiga ranah itu, ranah kognitiflah yang paling banyak dinilai para guru di sekolah karena berkaitan dengan kemampuan para siswa dalam menguasai bahan pengajaran. Untuk dapat mencapai hasil belajar biologi siswa maka digunakan evaluasi belajar, yaitu suatu kegiatan yang dilakukan secara kontinu dengan menggunakan alat evaluasi seperti tes, baik pilihan ganda
12
Sudjana, Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: Remaja Rosdakarya, 2006, h. 2-3.
26
maupun uraian. Dari hasil evaluasi tersebut guru dapat menilai kriteria ketuntasan belajar telah tercapai atau hasil yang dicapai meningkat dari pembelajaran sebelumnya sesuai dengan tujuan pembelajaran. Kriteria ketuntasan belajar yang digunakan yaitu sesuai dengan ketentuan yang ditetapkan di sekolah masing-masing.
F. Respirasi pada Manusia Standar kompetensi yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah menjelaskan struktur dan fungsi organ manusia dan hewan tertentu, kelainan/penyakit yang mungkin terjadi serta implikasinya pada salingtemas, khususnya yang terdapat dalam kompetensi dasar yaitu menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/ penyakit yang dapat terjadi pada sistem pernapasan pada manusia (misalnya burung). Bernapas adalah proses memasukkan serta mengeluarkan udara ke dan dari dalam tubuh. Udara yang dimasukkan itu mengandung oksigen, sedangkan udara yang dikeluarkan mengandung karbon dioksida serta uap air. Oksigen yang masuk digunakan tubuh untuk melakukan proses respirasi, yaitu proses pemecahan zat-zat makanan untuk menghasilkan energi.13 Berikut ini akan dijelaskan alat-alat pernapasan dan mekanisme pernapasan pada manusia :
13
Riandari Henny, Sains Biologi 2B untuk Kelas XI SMA & MA Semester 2. Solo: Tiga Serangkai, 2007, h. 37.
27
1.
Struktur dan Fungsi Alat-alat Pernapasan pada Manusia Sistem pernapasan atau respirasi pada manusia dirancang untuk memasukkan oksigen ke dalam tubuh secepat mungkin. Sistem respirasi merupakan sistem yang efisien, baik saat beraktifitas maupun saat anda sedang tidur. Sistem respirasi tersusun atas saluran udara, bermula dari hidung, faring, laring, trakea, bronkus, bronkiolus, serta berakhir pada jutaan kantong udara kecil yang membentuk paru-paru.14 Berikut ini alat pernapasan pada manusia, yaitu: a. Hidung Hidung terdiri dari hidung luar, tulang hidung, sinus, dan rongga hidung. Rongga hidung melembabkan, menghangatkan udara, dan menjerat debu dan bakteri yang masuk. Pekerjaan ini dapat berlangsung dengan adanya glukosa, silia, dan rambut hidung.15 Hidung merupakan muara keluar-masuknya udara pernapasan. Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah
14
Ibid, h. 37. Khiong Khie. CD Rom “Savy Human Body Systems” Disc 2. Bandung : Centrinova Solusi Edukasi. 2008. 15
28
yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk. Di dalam hidung, udara mengalami beberapa perlakuan sebagai berikut. 2.
Udara yang masuk ke hidung akan disaring dulu oleh rambut hidung, sehingga debu dan partikel kotoran tidak masuk ke dalam paru-paru.
3.
Udara dihangatkan oleh kapiler darah yang ada di dalam hidung, sehingga suhunya sesuai dengan suhu tubuh.
4.
Udara dilembapkan oleh lapisan lendir yang ada di dalam rongga hidung.16
b. Faring Faring atau tenggorokan adalah organ berbentuk tabung dan berotot yang merentang dari dasar tulang tengkorak sampai esofagus sepanjang kira-kira 12 cm. Faring terbagi atas tiga area yaitu nasofaring (saluran pernapasan), orofaring (saluran pencernaan), dan laringofaring (laring).17 Faring merupakan tempat terjadinya persimpangan antara saluran pernapasan dengan saluran pencernaan. Di dalam faring terdapat: 1. Epiglotis
bertugas
mengatur
pergantian
perjalanan
udara
pernapasan dan makanan pada persimpangan tersebut. 2. Di bawah faring terdapat laring (pangkal tenggorok).
16
http://www.duniaedukasi.net/2010/05/sistem-respirasi-pada-manusia.html. Khiong Khie. CD Rom “Savy Human Body Systems” Disc 2. Bandung : Centrinova Solusi Edukasi. 2008. 17
29
3. Pada laring terdapat celah yang disebut glotis yang menuju ke batang tenggorok, di dalam laring juga terdapat pita suara18. c. Laring Laring adalah organ yang menghubungkan faring dengan trakea. Laring memiliki bentuk tabung pendek yang seakan-akan terlihat sebagai percabangan dari tenggorokan ke trakea.19 Laring (pangkal tenggorokan) terdiri dari lempengan-lempengan tulang rawan. Dinding bagian dalam dapat digerakkan oleh otot untuk membuka dan menutup glotis. Glotis merupakan lubang/celah yang menghubungkan trakea dengan faring. Pada saat menelan makanan, laring terangkat ke atas sehingga anak tekak menutup rongga glotis (rongga di antara pita suara), sehingga makanan tidak akan masuk ke dalam trakea. Pada laring orang dewasa terdapat jakun. Satu tulang rawan pada laring dapat digerakkan oleh otot-otot laring sehingga dapat menutup dan membuka, menegakkan, dan melemaskan pita suara. Pita suara pada wanita lebih pendek dibandingkan pada lakilaki, sehingga suaranya akan lebih tinggi dibandingkan laki-laki.20 d. Trakea Trakea adalah pipa udara dengan panjang 12 cm dan diameter 2,5 cm yang terletak di depan esofagus dan berakhir di percabangan
18
Suwarno, Panduan Belajar Biologi untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas, 2009, h. 117. 19 Khiong Khie. CD Rom “Savy Human Body Systems” Disc 2. Bandung : Centrinova Solusi Edukasi. 2008. 20 http://www.duniaedukasi.net/2010/05/sistem-respirasi-pada-manusia.html.
30
bronkus.21 Trakea (batang tenggorokan) berupa saluran berongga dengan dinding dari cincin-cincin tulang rawan. Pada trakea terdapat otot polos untuk menjaga agar bronkus tidak mengempis saat bernapas. Trakea juga mengandung lendir dan silia untuk menyaring debu dan bakteri yang masuk bersama udara agar tidak sampai di paru-paru. Asap rokok dan udara dingin dapat mengganggu kerja silia. e. Bronkus Di ujung trakea terdapat dua percabangan, satu ke kiri dan yang lainnya ke kanan. Percabangan ini di sebut bronkus (cabang batang tenggorok). Bronkus kanan lebih lebar dan pendek dan lurus dari pada yang di kiri. Akibatnya objek asing yang terhirup kebanyakan bersarang di paru-paru sebelah kanan.22 Paru-paru kiri terdiri atas dua bronkiolus sedangkan paru-paru kanan terdiri dari tiga bronkiolus. Di dalam paru-paru, bronkiolus bercabang-cabang halus, tidak mempunyai tulang rawan, tetapi rongganya masih mempunyai silia dan di bagian ujung mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Bronkiolus berakhir pada alveolus yang terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon. Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak
21
Khiong Khie. CD Rom “Savy Human Body Systems” Disc 2. Bandung : Centrinova Solusi Edukasi. 2008. 22 Ibid
31
bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan.23 f. Pulmo Pulmo (paru-paru), jumlahnya sepasang dan terletak di rongga dada. Paru-paru merupakan tempat terjadinya pertukaran gas yaitu oksigen dan karbon dioksida. Paru-paru kanan terdiri dari tiga gelambir (lobus). Sedangkan paru-paru kiri terdiri dari dua gelambir (lobus). Paru-paru terbungkus oleh selaput rangkap yang disebut pleura. Di antara selaput rangkap ini terdapat cairan yang berfungsi untuk melindungi paru-paru dari gesekan ketika mengembang dan mengempis.24
Gambar 2.6 Alat Pernapasan Manusia Sumber : http://biologynyoman.blogspot.com/2011/02/sistem-respirasipada-manusia-untuk.html
23 24
http://www.duniaedukasi.net/2010/05/sistem-respirasi-pada-manusia.html. Ibid
32
2. Mekanisme Pernapasan Manusia Mekanisme pernapasan pada manusia dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.25 a.
Pernapasan Dada Pernapasan dada terjadi karena adanya kontraksi otot antartulang rusuk. Mekanisme pernapasan dada dibedakan menjadi fase inspirasi (memasukkan udara) dan fase ekspirasi (mengeluarkan udara). 1) Fase inspirasi Pada fase ini, otot-otot antartulang rusuk berkontraksi sehingga tulang rusuk terangkat sehingga rongga dada membesar. Akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk, paru-paru mengembang dan udara masuk ke paru-paru. 2) Fase ekspirasi Pada fase ini, otot-otot antartulang rusuk berelaksasi dan menyebabkan tulang rusuk turun sehingga rongga dada mengecil. Akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar dan paru-paru menekan udara ke luar.
25
Riandari Henny, Sains Biologi 2A untuk Kelas XI SMA & MA Semester 1. Solo: Tiga Serangkai, 2007, h. 39-40.
33
b. Pernapasan Perut Pernapasan perut terjadi karena adanya kontraksi diafragma dan otot dinding perut. Diafragma adalah sekat berotot berbentuk kubah yang membagi rongga badan menjadi dua, yaitu rongga dada dan rongga perut. Mekanisme pernapasan perut dibedakan menjadi fase inspirasi dan fase ekspirasi. 1) Fase Inspirasi Pada fase ini, otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar masuk ke paru-paru. 2) Fase Ekspirasi Pada fase ini, terjadi ketika diafragma berelaksasi (kembali ke posisi normal) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.
Gambar 2.7 Mekanisme Pernapasan Manusia Sumber : Renni Diastuti. Biologi untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Depdiknas. 2009, h. 170.
34
G. Penelitian yang Relevan Penelitian yang relevan dengan pembelajaran menggunakan media animasi adalah penelitian yang dilakukan oleh Budi Maryanto, dengan judul “Pengaruh Media Animasi Terhadap Penguasaan Konsep Sistem Sirkulasi pada Siswa Kelas XI IPA SMA Negeri I Indralaya Tahun Ajaran 2010/2011” menyimpulkan bahwa pembelajaran dengan menggunakan media animasi secara signifikan dapat meningkatkan penguasaan konsep sistem sirkulasi siswa dibandingkan pembelajaran dengan media gambar, selain itu selama proses pembelajaran berlangsung siswa terlihat lebih aktif. Kesamaan dari penelitian yang akan dilakukan adalah terletak pada penerapan pembelajaran, yaitu media animasi. Sedangkan perbedaannya terletak pada materi yang diajarkan, waktu dan tempat penelitian, serta populasi dan sampelnya. Penelitian mengenai media animasi juga dilakukan oleh Muhammad Agus Sahal, dengan judul “Pengaruh Media Animasi Terhadap Minat dan Prestasi Belajar Biologi Siswa pada Materi Peredaran Darah Manusia Kelas XI SMA Negari 1 Tayu-Pati Jawa Tengah Tahun Ajaran 2010/2011” menyimpulkan
bahwa
media
animasi
dalam
pembelajaran
biologi
berpengaruh positif terhadap minat dan prestasi belajar siswa. Kesamaan dari penelitian yang akan dilakukan adalah terletak pada penerapan pembelajaran, yaitu media animasi. Sedangkan perbedaannya terletak pada materi yang diajarkan, waktu dan tempat penelitian, populasi dan sampelnya, serta uji hipotesisnya.
