BAB II KAJIAN TEORI A. Kajian Pendidikan 1. Hakikat Pembelajaran Biologi Biologi merupakan ilmu yang mengkaji objek dan persolaan gejala alam. Semua benda dan gejala alam merupakan objek kajian dalam biologi. Menurut teori modern, proses pembelajaran tidak tergantung sekali kepada keberadaan guru (pendidik) sebagai pengelola proses pembelajaran. Hal ini didasarkan bahwa proses belajar pada hakikatnya merupakan interaksi antara peserta didik dengan objek yang dipelajari. Berdasarkan hal ini maka peranan sumber dan media belajar tidak dapat dikesampingkan dalam proses pembelajaran biologi. Proses belajar biologi menurut Djohar (Sutarsih, 20010: 9) merupakan perwujudan dari interaksi subjek (anak didik) dengan objek yang terdiri dari benda, kejadian, proses, dan produk. Pendidikan biologi harus diletakkan sebagai alat pendidikan, bukan sebagai tujuan pendidikan, sehingga konsekuensinya dalam pembelajaran hendaknya memberi pelajaran kepada subyek belajar untuk melakukan interaksi dengan obyek belajar secara mandiri, sehingga dapat mengeksplorasi dan menemukan konsep. Dengan demikian pembelajaran biologi menekankan adanya interaksi antara subyek dan objek yang dipelajari. Djohar (Suratsih, 2010: 9) menyatakan bahwa interaksi tersebut memberi peluang kepada siswa untuk berlatih belajar dan mengerti bagaimana belajar, mengembangkan potensi rasional pikir,
ketrampilan, dan kepribadian serta mengenal permasalahan biologi dan pengkajiannya. Lebih lanjut lagi, Nana Sudjana (1987: 60) menyatakan bahwa dalam proses pembelajaran akan berkembang tiga ranah yaitu ranah kognitif, afektif dan spikomotorik. Suhardi (2007: 4) mengungkapkan bahwa proses pembelajaran biologi sebagai suatu sistem, pada prisipnya merupakan kesatuan yang tidak terpisahkan antara komponen raw input (peserta didik), instrumental input (masukan instrumental), lingkungan, dan outputnya (hasil keluaran). Keempat komponen tersebut mewujudkan sistem pembelajaran biologi dengan prosesnya berada di pusatnya. 2. Hakikat Sumber Belajar Suhardi (2007: 2) mendefinisikan
sumber belajar biologi adalah
sesuatu baik benda maupun gejalanya yang dapat dipergunakan untuk memperoleh pengalaman dalam rangka pemecahan permasalahan biologi tertentu. Nana Sudjana dan Ahmad Rivai (2007: 77) menyatakan bahwa sumber belajar adalah segala daya yang dapat dimanfaatkan guna memberi kemudahan kepada sesorang dalam belajarnya. Abdul Majid (2008: 170) mengartikan sumber belajar sebagai tempat atau lingkungan sekitar, benda, atau orang yang mengandung informasi yang dapat digunakan sebagai wahana bagi peserta didik untuk melakukan proses perubahan tingkah laku. Sumber belajar menurut Mulyasa (2002 : 48) dapat dirumuskan sebagai segala sesuatu yang dapat memberikan kemudahan kepada peserta didik dalam memperoleh sejumlah informasi, pengetahuan, pengalaman, dan
keterampilan dalam proses belajar mengajar. Dengan demikian sumber belajar memungkinkan dan memudahkan terjadinya proses belajar. Sumber belajar biologi dalam proses pembelajaran biologi dapat diperoleh di sekolah ataupun di luar sekolah. Penggunaan sumber belajar sebagai bahan ajar tergantung dari macam sumber belajarnya. Pada prinsipnya sumber belajar dibedakan menjadi dua macam menurut Suhardi (2007: 5) yaitu: a. Sumber belajar yang siap digunakan dalam proses pembelajaran tanpa ada penyederhanaan dan atau modifikasi (by utilization). b. Sumber
belajar
yang
disederhanakan
dan
atau
dimodifikasi
(dikembangkan/ by design). Abdul Majid (2008: 170) mengungkapkan bahwa sumber belajar yang ada, pada garis besarnya dapat dikelompokkan sebagai berikut: a. Manusia, yaitu orang menyampaikan pesan secara langsung, seperti guru, konselor,dan administrator, yang dirancang secara khusus dan disengaja untuk kepentingan belajar (by design). b. Bahan, yaitu sesuatu yang mengandung pesan pembelajaran, baik yang dirancang secara khusus seperti film pendidikan, peta, grafik, buku, dan lain-lain yang disebut media pengajaran (instructional media), maupun bahan yang bersifat umum yang dapat dimanfaatkan untuk kepentingan belajar. c. Lingkungan, yaitu ruang dan tempat di mana sumber-sumber dapat berinteraksi dengan para peserta didik. Ruang dan tempat yang dirancang secara sengaja untuk kepentingan belajar, misalnya perpustakaan, laboratorium, kebun, dan lain-lain. d. Alat dan peralatan, yaitu sumber belajar untuk produksi dan atau memainkan sumber lain, misalnya: tape recorder, kamera, slide. e. Aktivitas, yaitu sumber belajar yang biasanya merupakan kombinasi antara teknik dengan sumber lain untuk memudahkan belajar.
Syarat-syarat sumber belajar menurut Djohar (Suratsih, 2010:11) yaitu:
a. Kejelasan potensi b. Kesesuaian dengan tujuan belajar c. Kejelasan sasaran d. Kejelasan informasi yang dapat diungkap e. Kejelasan pedoman eksplorasi f. Kejelasan perolehan yang diharapkan Penggunaan sumber belajar biologi yang sudah dikemas sebagai bentuk bahan ajar yang diwujudkan dalam kemasan media belajar dalam proses pembelajaran
biologi
memiliki
kemampuan
yang
potensial
untuk
membangkitkan produktivitas pembelajaran dengan cara: a. Mempercepat laju belajar, dan menggunakan waktu secara lebih baik. b. Mengembangkan kegairahan belajar. c. Memberikan kegiatan lebih ke arah individual. d. Memberikan kesempatan berkembang sesuai dengan kemampuan. Pemilihan suatu sumber belajar perlu dikaitkan dengan tujuan yang ingin dicapai dalam proses pembelajaran. Dengan demikian, sumber belajar dipilih dan digunakan dalam proses belajar apabila sesuai dan menunjang tercapainya tujuan belajar. Secara umum manfaat sumber belajar (Mulyasa, 2002: 50) adalah: a. Dapat memberi pengalaman belajar yang konkrit dan langsung kepada siswa. b. Dapat menyajikan sesuatu yang tidak mungkin diadakan, dikunjungi atau dilihat secara langsung. c. Dapat menambah dan memperluas cakrawala sajian yang ada di dalam kelas. d. Dapat memberikan informasi akurat dan terbaru. e. Dapat membantu memecahkan masalah pendidikan.
f. Dapat memberikan motivasi positif bagi peserta didik. g. Dapat merangsang untuk berfikir, bersikap, dan berkembang lebih lanjut. 3. Hakikat Bahan ajar Menurut Abdul majid (2008: 173) bahan ajar adalah segala bentuk bahan yang digunakan untuk membantu guru/istruktor dalam melaksanakan kegiatan belajar mengajar. Bahan yang dimaksud bisa bahan tertulis maupun tidak tertulis. Ida Melati ( Nani Hartati, 2011: 15) mengartikan bahan ajar sebagai bahan-bahan atau materi pelajaran yang disusun secara sistematis dan digunakan oleh guru dan siswa dalam proses pembelajaran. Bahan ajar memiliki peran yang besar bagi guru dan siswa dalam proses pembelajaran. Adapun peran bahan ajar bagi guru adalah sebagai berikut: a. Menghemat waktu dalam belajar. b. Mengubah perannya dari seorang pengajar menjadi seorang fasilitator. c. Meningkatkan proses pembelajaran menjadi lebih efektif dan efisien. Sedangkan peran bahan ajar bagi siswa adalah membantu hal-hal sebagai berikut: a. Belajar tanpa harus ada guru atau teman siswa yang lainya. b. Belajar sesuai dengan tempat dan waktu yang diinginkan. c. Belajar sesuai dengan kecepatan masing-masing. d. Belajar sesuai dengan urutan materi yang ia dikehendaki sendiri.
Sebuah bahan ajar paling tidak mencakup (Abdul majid, 2008: 174) antara lain: a. Petunjuk belajar (petunjuk siswa/guru) b. Kompetensi yang akan di capai c. Informasi pendukung d. Latihan-latihan e. Petunjuk kerja, dapat berupa lembar kerja (LK) f. Evaluasi 4. Pembelajaran Menggunakan Modul a. Pengertian modul Modul dapat dirumuskan sebagai suatu unit yang lengkap yang berdiri sendiri dan terdiri atas suatu rangkaian kegiatan belajar yang disusun untuk membantu siswa mencapai sejumlah tujuan yang dirumuskan secara khusus dan jelas (Nasution, 2005: 205). Abdul Majid (2008: 176) mendefinisikan modul sebagai sebuah buku yang ditulis dengan tujuan agar peserta didik dapat belajar secara mandiri tanpa atau dengan bimbingan guru. b. Karakteristik modul Vembriarto (1975: 35-40) mengemukakan bahwa modul sebagai dalam pembelajaran memiliki ciri-ciri sebagai berikut: 1) 2) 3) 4) 5) 6)
Bersifat self-Instructional Pengakuan atas perbedaan-perbedaan individual Memuat rumusan tujuan pembelajaran secara eksplisit Adanya asosiasi, struktur dan urutan pengetahuan Partisipasi aktif dari siswa Adanya reinforcement langsung terhadap respon siswa
7) Adanya evaluasi terhadap penguasaan siswa atas hasil belajarnya
Menurut Depdikbud dalam Chomsin S.Widodo dan Jasmadi (2008: 50) suatu modul harus memperhatikan karakteristik sebagi berikut: 1) Self Instructional
Self Instructional yaitu melalui modul seseorang atau peserta belajar mampu membelajarkan diri sendiri, tidak tergantung pada pihak lain. Untuk memenuhi karakter
self instructional, maka
modul harus memperhatikah hal-hal berikut: a) Rumusan tujuan harus jelas b) Materi pembelajaran dikemas ke dalam unit-unit atau kegiatan yang lebih spesifik c) Memberikan contoh-contoh dan ilusrtasi yang menarik dalam rangka mendukung pemaparan materi pembelajaran d) Memberikan
kemungkinan
bagi
peserta
didik
untuk
memberikan umpan balik atau mengukur penguasaan terhadap materi yang diberikan dengan memberikan soal-soal latihan, tugas dan sejenisnya e) Kontekstual, artinya materi yang disajikan dekat dengan keseharian siswa f) Menggunakan bahasa yang sederhana dan komunikatif g) Memberikan rangkuman materi pembelajaran h) Terdapat instrumen penilaian/assesment, yang memungkinkan penggunaan melakukan self assesment
i) Terdapat instrumen yang dapat digunakan penggunanya mengukur atau mengevaluasi tingkat penguasaan materi j) Tersedia informasi tentang rujukan/pengayaan/referensi yang mendukung materi pembelajaran dimaksud. 2) Selft Contained
Self contained yaitu seluruh materi pembelajaran dari satu unit kompetensi atau subkompetensi yang dipelajari terdapat di dalam satu modul secara utuh. Tujuannya adalah memberikan kesempatan peserta didik untuk mempelajari materi pembelajaran yang tuntas, karena materi dikemas ke dalam satu kesatuan yang utuh. Jika harus dilakukan pembagian atau pemisahan materi dari satu unit kompetensi harus dilakukan dengan hati-hati dan memperhatikan keluasan kompetensi yang harus dikuasai. 3) Stand Alone
Stand
alone
atau
berdiri
sendiri
yaitu
modul
yang
dikembangkan tidak tergantung pada media lain atau tidak harus digunakan
bersama-sama
dengan
media
lain.
Dengan
menggunakan modul, pembelajar tidak tergantung dan harus menggunakan media yang lain untuk mempelajari dan atau mengerjakan tugas pada modul tersebut 4) Adaptif Suatu modul dikatakan adaptif jika modul tersebut dapat menyesuaikan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Modul yang adaptif adalah jika isi materi pembelajaran dapat digunakan sampai dengan kurun waktu tertentu. 5) User Friendly
User Friendly atau bersahabat/akrab dengan pemakainya. Maksudya adalah setiap instruksi dan paparan informasi yang tampil bersifat membantu dan bersahabat dengan pemakainya. Penggunaan bahasa yang sederhana, mudah dimengerti serta menggunakan istilah yang umum digunakan merupakan salah satu bentuk User Friendly. c. Tujuan pengajaran modul Nasution (2005: 205) menyebutkan bahwa tujuan pengajaran modul adalah: 1) Membuka kesempatan bagi siswa untuk belajar menurut kecepatan masing-masing. 2) Memberi kesempatan pada siswa untuk belajar dengan caranya masing-masing. 3) Memberi kesempatan kepada siswa untuk mengenal kelebihan dan kekurangan dan memperbaiki kelemahannya melalui modul remedial, ulangan-ulangan atau variasi cara belajar. d. Keuntungan pengajaran modul bagi siswa Modul yang disusun dengan baik dapat memberikan banyak keuntungan bagi pelajar antara lain (Nasution, 2005: 206-207): 1) Balikan/feedback Modul memberikan feedback sehingga siswa dapat mengetahui taraf hasil belajarnya.
2) Penguasaan tuntas/mastery Setiap siswa mendapatkan kesempatan untuk mencapai angka tertinggi dengan menguasai bahan pelajaran secara tuntas agar memperoleh dasar yang lebih mantap untuk menghadapi pelajaran baru. 3) Tujuan Modul disusun sedemikian rupa sehingga tujuannya jelas, spesifik dan dapat dicapai oleh murid. 4) Motivasi Pengajaran yang membimbing siswa untuk mencapai sukses melalui langkah-langkah yang teratur tentu akan menimbulkan motivasi yang kuat untuk berusaha segiat-giatnya. 5) Fleksibelitas Pengajaran modul dapat disesuaikan dengan perbedaan siswa antara lain mengenai kecepatan belajar, cara belajar dan bahan belajar. 6) Kerjasama Pengajaran modul mengurangi/menghilangkan sedapat mungkin rasa persaingan dikalangan siswa oleh sebab semua dapat mencapai hasil tertinggi. Dengan sendirinya lebih terbuka kearah kerjasama. Kerjasama antar murid dan guru dikembangkan karena kedua belah pihak merasa saling bertanggung pengajaran.
jawab atas keberhasilan
7) Pengajaran remedial Pengajaran modul dengan sengaja memberi kesempatan untuk pelajaran remedial yakni memperbaiki kelemahan, kesalahan atau kekurangan yang segera dapat ditemukan sendiri oleh murid berdasarkan evaluasi yang diberikan secara kontinu. Murid tidak perlu mengulangi pelajaran tersebut seluruhnya akan tetapi hanya akan berkenaan dengan kekurangan itu. e. Komponen-komponen modul Modul memiliki komponen-komponen utama yang yang paling tidak harus tersedia di dalamnya, yaitu sebagai berikut (Sungkono,dkk., 2003: 12-25): 1) Tinjauan mata pelajaran 2) Pendahuluan 3) Kegiatan Belajar a) Uraian b) Contoh dan non contoh 4) Latihan 5) Rambu-rambu jawaban latihan. 6) Rangkuman 7) Tes Formatif 8) Kunci jawaban tes Formatif dan tindak lanjut
f. Prinsip penyusunan modul 1) Persiapan Kegiatan ini meliputi: a) Penyiapan dan pengkajian kurikulum (SK dan KD) b) Pengadaan bahan bacaan/referensi yang diperlukan c) Penyediaan sarana lain yang diperlukan 2) Pelaksanaan penulisan a) Menentukan kriteria isi modul, yang antara lain meliputi: (1) Menentukan urutan materi (2) Menentukan ruang lingkup materi (3) Penyajian yang menarik (4) Format penulisan b) Teknik penulisan, yang meliputi: (1) Merinci topik menjadi sub-sub topik (2) Membuat rancangan penulisan modul sesuai komponen modul c) Penulisan bahan/materi, yang meliputi: (1) Menguraikan topik/sub topik secara sistematis (2) Untuk
memperjelas
uraian,
hendaknya
diberi
sesuai
dengan
ilustrasi/contoh-contoh (3) Menggunakan
bahasa
yang
karakter/kemampuan peserta didik
(4) Memeriksa kembali apakah ada uraian yang telah ditulis sesuai dengan tujuan yang telah dirumuskan 3) Uji coba Kegiatan ini dimaksudkan untuk mengetahui dan meningkatkan kualitas isi modul yang telah disusun, serta dampaknya terhadap sasaran. Uji coba hendaknya melibatkan semua komponen terkait seperti pemakai, ahli media, ahli materi, dan ahli bahasa. 4) Revisi Setelah dilakukan uji coba maka dapat diketahui bagian-bagian mana yang sudah baik dan bagian mana yang perlu disempurnakan. g. Modul pengayaan Sriyono, dkk. (Anonim, 2011) mengungkapakan bahwa modul dibagi menjadi tiga macam yaitu : 1) Modul inti Modul inti sering juga disebut modul dasar atau modul pokok. Modul inti merupakan paket studi atau pengajaran yang harus diikuti oleh semua siswa. Maka dari itu modul pokok ini disiapkan sedemikian rupa sehingga memungkinkan hampir semua siswa (85% atau lebih) dapat mengerjakan dengan baik dalam jangka waktu tertentu. Namun kenyataan menunjukkan, bahwa sebagian siswa dapat menyelesaikan beban studinya lebih cepat dari pada yang lain. Dan sebagian lagi lebih lambat, hal itu disebabkan antara lain perbedaan kemampuan intelektual, latar
belakang pendidikan, lingkungan keluarga, sosial, ekonomi dan lain- lain. 2) Modul pengayaan Modul pengayaan ini ditujukan kepada siswa yang dapat menyelesaikan modul inti lebih cepat dari pada lainnya dan diberikan program tambahan. 3) Modul remedial Modul remedial adalah modul yang diberikan untuk peserta didik yang mengalami kesulitan besar dalam menyelesaikan modul inti. Modul ini merupakan penyerderhanaan modul inti. Penyederhanaan ini dapat berarti mempermudah materi pada lembar kegiatan siswa, mempermudah pertanyaaan-pertanyaan pada lembar tes, mempergunakan denah, gambar, memberikan resume di dalamnya dan sebagainya. B. Kajian Keilmuan 1. Struktur Anatomi Daun Daun mempunyai
helaian daun (lamina) umumnya menampilkan
secara jelas spesialisasinya sebagai struktur fotosintesis pada laminanya. Seperti akar dan batang, daun terdiri atas sistem kulit, sistem vaskular, dan sistem jaringan dasar. Daun umumnya tidak mengalami pertumbuhan sekunder maka epidermis tetap sebagai penyusun sistem kulit. Daun umumnya terdiri dari dua tipe daun, yaitu daun dorsiventral atau bifasial (umumnya pada tumbuhan dikotil) dan daun isobilateral atau
ekuifasial (umumnya pada tumbuhan monokotil). Daun Dorsiventral biasanya tumbuh dalam arah horizon dengan permukaan atas dan bawah yang berbeda, permukaan atas memperoleh penyinaran yang lebih kuat dibanding permukaan bawah. Perbedaan struktur dalam antara permukaan atas dan bawah daun dorsiventral dikarenakan penyinaran yang tidak seimbang tersebut. Sebagian besar daun
dikotil dorsiventral.
Daun
isobilateral menggantung vertikal sehingga kedua permukaan daun menerima sinar matahari langsung dengan jumlah yang seimbang. Daun isobilateral mempunyai struktur yang seragam pada permukaan atas dan bawah. Sangat sedikit tumbuhan dikotil dan sebagian besar tumbuhan monokotil mempunyai daun isobilateral (Setjo, dkk., 2004: 325). Pada umumnya Jaringan yang menyusun daun terdiri atas : a. Epidermis Permukaan atas dan bawah daun umumnya tertutup oleh satu lapis epidermis. Sifat terpenting epidermis adalah susunan sel-sel kompak, rapat, terdapat kutikula, dan stomata. Hal tersebut berhubungan dengan fungsi daun sebagai organ transpirasi dan fotosintesis. Dinding luar epidermis biasanya tebal, dan dilapisi substansi berlilin yang disebut kutin. Permukaan luar epidermis sering dilapisi kutikula tipis atau tebal. Lapisan kutikula ini tersusun dari kutin. Akibat dinding luar epidermis tebal dan berkutin, air tidak dapat melewatinya dengan cepat dan transpirasi dari permukaan epidermis sangat berkurang, hanya sedikit saja air yang menguap melalui transpirasi. Epidermis juga mencegah
masuknya patogen ke dalam daun. Fungsi lain epidermis adalah sebagai pelindung jaringan internal yang lunak (Setjo, dkk., 2004: 345).
Epidermis
Gambar 1. Struktur Anatomi Epidermis Daun Zea mays (Budiwati, 2009) Stomata pada daun bisa terdapat pada kedua permukaan maupun salah satu permukaan saja, namun yang paling umum adalah pada permukaan bawah. Pada daun dorsiventral, stomata paling banyak terdapat pada epidermis bawah, sedangkan pada epidermis atas stomata sedikit atau bahkan tidak ditemukan. Pada daun yang mengapung, stomata terbatas pada epidermis atas saja, sedangkan pada daun yang tenggelam tidak mempunyai stomata. Pada daun serofititik, stomata mungkin tenggelam atau terletak di dalam suatu lekukan.
Stomata
Epidermis
Gambar 2. Epidermis beserta Stomata pada Daun (Budiwati, 2009)
Setiap stomata dikelilingi dua sel penutup. Sel penutup merupakan sel yang masih hidup dan mengandung kloroplas, sel penutup mengatur membuka
dan menutupnya
stomata.
Stomata
berperan
dalam
pertukaran gas antara tumbuhan dan udara luar. Berdasarkan keberadaan stomata daun dibedakan menjadi: 1) Daun amfistomatik jika stomata terdapat pada kedua permukaan daun. 2) Daun epistomatik jika stomata hanya terdapat di permukaan bagian atas. 3) Daun hipostomatik jika stomata terdapat pada permukaan bagian bawah. Letak stomata terhadap epidermis daun berbeda-beda yaitu: 1) Stomata paneropor yaitu stomata sejajar dengan sel epidermis. Stomata menonjol yaitu stomata terletak diatas permukaan epidermis. 2) Stomata kriptopor yaitu stomata terletak lebih rendah dibanding sel epidermis.
Posisi stomata erat kaitannya dengan adaptasi tumbuhan terhadap lingkungan. Stomata menonjol dikaitkan dengan
habitat dengan
ketersediaan air melimpah (hidrofitik), sedangkan stomata tenggelam dikaitkan dengan habitat yang ketersedian airnya rendah (serofitik). Beberapa bentuk khusus sel epidermis telah berubah struktur dan fungsinya antara lain: stomata (mulut daun) yang berperan sebagai tempat pertukaran gas dan uap air, trikomata yang merupakan tonjolan epidermis dan tersusun atas beberapa sel yang mengalami penebalan sekunder. Bentuk modifikasi lainnnya dapat berupa sel kipas, sel silika, sel seperti rambut dan sebagainya. Dengan demikian epidermis pada daun dapat tersusun atas berbagai tipe sel, yaitu: 1) Sel epidermis yang menyusun massa pokok jaringan epidermis. 2) Sel penutup stomata (umumnya didampingi sel pengiring). 3) Trikomata. 4) Sel silika dan sel gabus (pada Graminae). 5) Sel kipas/sel buliform (pada Graminae). 6) Sel seperti serabut. Namun bukan berarti setiap daun memiliki semua sel yang disebutkan.
2
1
Keterangan
5
1. Kutikula 3
2. Epidermis atas 3. Epidermis ganda
8
4. Sistolit 4 1
5. Litokist 6. Stomata
7 9
7. Sarung sklerenkim 8. Palisade
3
9. Jar.spons 10. Berkas
6 6
Pengangkut
Gambar 3. Struktur Anatomi Daun Ficus sp.( Budiwati, 2009)
Setjo, dkk (2004, 169) mengungkapakan bahwa hipodermis adalah jaringan pelindung yang terletak di bawah epidermis. Tumbuhan berbiji sebagian besar memiliki epidermis yang terdiri dari satu lapis sel, namun pada tumbuhan tertentu satu atau beberapa lapis sel yang secara morfologis dan fisiologis berbeda dengan jaringan yang terdapat lebih dalam. Lapisan ini dapat berkembang secara ontogenis dari dua jaringan meristematis yang berbeda, yaitu meristem jaringan dasaratau protoderm. Lapisan yang berkembang dari jarungan dasar disebut hipodermis, sedangkan yang berasadal dari protoderm disebut epidermis berlapis (epidermis ganda).
Sel epidermis berlapis dapat
ditemukan pada berbagai tumbuhan, sel-sel bawah pada epidermis berlapis
berukuran besar, berdinding tipis, tidak berwarna dan
berfungsi sebagai sel penyimpan air (Setjo, dkk., 2004: 326). b. Mesofil Mesofil merupakan jaringan dasar yang dikelilingi epidermis, atau terletak di antara epidermis atas dan epidermis bawah (Yunani:
mesos, tengah, phyllor, daun). Mesofil merupakan jaringan utama daun. Mesofil banyak mengandung kloroplas dan ruang antarsel. Mesofil dapat bersifat homogen dan terbagi menjadi dua tipe yaitu : 1) Jaringan tiang (palisade) Parenkim palisade umumnya
tersusun atas sel- sel yang
berbentuk silindris dan memanjang yang berhimpitan antara yang satu dengan yang lainnya dengan sumbu panjangnya tegak lurus dengan epidermis. Jaringan tiang lebih kompak daripada jaringan spons yang memiliki ruang antar sel yang luas. Meskipun jaringan tiang nampak lebih rapat, sisi panjang selnya saling terpisah sehingga udara dalam ruang antar sel tetap mencapai sisi panjang. Jaringan palisade terdiri atas satu atau lebih dari lapisan sel. Sel-sel palisade tertata dekat dengan permukaan atas daun, tempat menerima sinar matahari dan melangsungkan fungsi fotosintesis. Kloroplas di dalam jaringan palisade lebih banyak daripada jaringan spons, karena itu warna daun sebelah atas hijau gelap dan lebih gelap dibandingkan sebelah bawah daun. Kerapatan parenkim
palisade tergantung intensitas cahaya matahari, daun yang menerima sinara matahari langsung mengembangkan
parenkim
yang lebih rapat dibandingkan daun yang berkembang di tempat teduh. Pada tumbuhan daerah sedang yang hidup di tanah yang berkadar air tinggi, jaringan tiang biasanya terdapat dibagian sebelah atas (adaksial), dan jaringan spons berada di bagian bawah. Daun seperti itu disebut dorsiventral atau bifasial (bermuka dua). Jika jaringan tiang terdapat di kedua muka, contohnya terdapat pada tumbuhan
yang hidup didaerah kering (xerofit), disebut
isobilateral (isolateral) atau unifasial. Jaringan tiang telah terspesialisasi untuk peningkatan fotosintesis (Estiti B. Hidayat, 1995: 196) 2) Jaringan bunga karang (spons). Jaringan spons tersusun atas sel-sel berdinding tipis, tidak teratur, dan longgar yang memiliki ruang antar sel yang luas. Sel parenkim spons mengandung kloroplas dan melakukan fotosintesis, namun jika dibandingkan dengan jaringan tiang kloroplas pada jaringan spons lebih sedikit. Ruang udara yang luas pada jaringan spons menyebabkan jaringan tersebut lebih sesuai untuk pertukaran gas antara sel dengan udara luar. Ruang udara yang luas mengitari sel-sel parenkim spons dekat dengan stomata dan berhubungan langsung dengan stomata . Karena itu sirkulasi udara di sekitar sel-
sel ini jauh lebih bebas dibandingkan dengan sel yang berada disekitar parenkim palisade, sehingga parenkim spons lebih tepat untuk pertukaran gas antara sel-sel dengan atmosfer luas (Setjo,dkk., 2004: 346-347). c. Jaringan Penyokong Ibu tulang daun dan tulang cabang berfungsi untuk memperkuat daun. Jaringan yang memberikan kekuatan mekanik terhadap daun adalah kolenkim dan skelenkim. 1) Kolenkim Kolenkim tersusun dari sel-sel hidup dengan dinding yang menebal di sudut-sudutnya. Tempat-tempat tebal pada dinding menambah kekuatan sel, sedangkan tempat yang tipis berguna untuk transfer bahan lebih cepat dari sel ke sel dari pada saat dinding sel telah menebal seluruhnya (Setjo,dkk., 2004: 347). Sel-sel kolenkim membantu menyokong bagian tubuh yang muda. Hal ini nampak jelas pada batang- batang muda yang memiliki silinder kolenkim yang tepat berada di permukaannya (misalnya pada batang seledri dan tanaman yang digunakan untuk membuat tali). Keadaan ini disebabkan karena tidak adanya dinding sekunder dan lignin yang merupakan agen pengerasan pada dinding primer, sel-sel kolenkim memberikan dukungan tanpa menghambat pertumbuhan ( Campbell, dkk., 2000: 300)
parenkim Parenkim
Kolenkim
Gambar 4. Penampang Melintang Tangkai Daun Apium graveolus (Budiwati, 2009) Kolenkim bersifat turgid sehingga memberi kekuatan pada daun. Berat daun menyebabkan daun cenderung melengkung ke bawah, hal ini menimbulkan kecenderungan bagian atas daun tertarik dan bagian bawah daun termampatkan. Karena itu, kolenkim terdapat di bagian ibu tulang daun tempat yang paling memerlukan bahan penguat (Setjo,dkk., 2004: 347). 2) Sklerenkim Umumnya sel sklerenkim atau serabut
menyatu dengan
jaringan vaskular daun. Serabut biasanya berupa tudung berkas pengangkut dekat dengan floem. Kadang, sklerenkim terdapat pada kedua sisi berkas vaskular yang besar. Sel-sel sklerenkim berdinding tebal, mati, dan berlignin. Posisi sklerenkim yang berada di luar floem yang berdinding tipis berfungsi untuk melindungi floem (Setjo, dkk.,2004: 347).
Sel sklerenkim yang dindingnya telah menebal
Gambar 5. Penampang Melintang Batang Hibiscus sabdariffa (Budiwati, 2009)
d. Jaringan Pengangkut Jaringan yang membagun sistem pengangkut terletak di dekat atau di pusat ibu tulang daun. Sistem pengangkut memiliki berbagai bangun, misalnya berbentuk lingkaran, lingkaran bentuk bulan sabit atau totoltotol tersebar. Pada yang berbentuk lingkaran, sel-sel parenkim sistem pengangkut biasanya terdapat di pusat lingkaran. Bagian dalam lingkaran tersusun dari xilem (ke arah permukaan atas) dan floem (ke arah permukaan bawah daun). Xilem tersusun atas trakea, trakeid, serabut kayu, dan parenkim xilem. Xilem berfungsi menyalurkan air, bahan baku (bahan makanan mentah) dan juga memberi kekuatan mekanik pada daun. Floem tersusun atas sel tapis, sel pengiring, dan parenkim floem. Floem
berfungsi dalam translokasi bahan makanan (hasil fotosintesis) dari mesofil daun (Setjo, dkk., 2004: 348). 2. Adaptasi Tumbuhan terhadap Lingkungan Tumbuhan yang tumbuh di dua macam habitat (lingkungan) yang berbeda sering menunjukkan struktur yang berbeda pula. Para ahli menganggap bahwa dalam evolusinya, struktur yang berbeda merupakan adaptasi terhadap lingkungan. Namun, tumbuhan dengan struktur berbedabeda, nampak menghuni habitat yang sama, mungkin memiliki cara yang berbeda dalam menanggulangi kondisi yang mungkin tak menguntungkan dari kondisi lingkungannya tersebut. Berdasarkan ketersedian air di lingkungannya dapat dibedakan tumbuhan xerofit, mesofit, dan hidrofit (higrofit). Xerofit berdaptasi pada habitat kering, mesofit memerlukan air tanah dalam jumlah banyak dan atmosfer yang lembab, hidrofit bergantung pada lingkungan yang sangat lembab atau tumbuh sebagian atau seluruhnya dalam air. Sifat tumbuhan yang terkait dengan habitat tersebut masing-masing disebut xeromorfi, mesomorfi, dan hidromorfi (Estiti B. Hidayat, 1995: 214). a. Xeromorfi Salah satu sifat xeromorfi terpenting adalah rasio permukaan luas eksternal terhadap volumenya, yang bernilai kecil. Berkurangnya luas permukaaan luar diiringi oleh mengecilnya ukuran sel, bertambah tebal dindingnya, bertambah rapat sistem jaringan pembuluh dan
stomata, bertambahnya jumlah jaringan tiang, sementara jaringan spons berkurang. Daun sering ditutupi oleh rambut. Mengecilnya ukuran daun dianggap sebagai sifat yang berkaitan dengan menurunnya kecepatan transpirasi. Tumbuhan berdaun kecil lebih umum di habitat kering. Rambutpun amat umum ditemukan pada xerofit. Air pada daun diangkut tidak hanya melalui berkas pembuluh dan perluasannya, melainkan juga oleh sel mesofil dan epidermis. Angkutan air menuju epidermis berlangsung lebih sering dalam jaringan tiang daripada lewat jaringan spons. Akan tetapi, adanya ruang antarsel, terutama di antara sel tiang, membatasi angkutan air. Volume ruang antarsel pada daun xerofit lebih kecil daripada volume pada daun mesofit, yakni daun tumbuhan yang tumbuh di tempat yang cukup air. Akan tetapi, rasio antara permukaan interna bebas terhadap permukaan eksterna
bagi tumbuhan
lingkungan teduh menunjukkan nilai kecil (6,8-9,9), sedangkan untuk daun xeromorf nilai itu tinggi (17,2-31,3). Penambahan permukaan interna mungkin disebabkan oleh peningkatan jumlah jaringan tiang (Estiti B. Hidayat, 1995: 215). Pada beberapa xerofit, dan secara umum pada halofit (tumbuhan di habitat berair asin), terdapat jaringan khusus penyimpan air. Jaringan ini terdiri atas sel dengan vakuola besar yang mengandung cairan vakuola encer atau kental dan berlendir (Estiti B. Hidayat, 1995: 215). Pada sel-sel itu, sitoplasma tipis melapisi dinding sel, dan
dinding sel itu terdapat kloroplas yang tersebar. Tekanan osmosis dalam sel yang berfotosintesis lebih tinggi daripada di dalam jaringan nonfotosintesis, dan jika kekurangan air, sel akan memperolehnya dari jaringan penyimpan air. Akibatnya, sel berdinding tipis penyimpan air tersebut mengkerut, namun bila keadaan menguntungkan, sel akan segera kembali ke stadium semula. Sejumlah tanaman kita kenal sebagai tanaman halofit tumbuh pada lingkungan bergaram/payau contohnya adalah bakau. Bakau dapat dikatakan juga sebagai xerofit, karena pada tumbuhan xerofit, penyebab keringnya kondisi lingkungan disebabkan oleh berbagai faktor di antaranya kelembaban yang rendah baik di dalam tanah maupun udara, intensitas cahaya yang tinggi, angin yang kencang serta kadar garam yang tinggi (Ratnawati, 1996: 37). Pada tanaman bakau (halofit) meskipun tanaman tersebut tumbuh pada habitat yang berair tapi tanaman tersebut mengembangkan struktur yang rumit yang mencegah hilangnya air (James & McDaniel, 1951: 381). Tumbuhan halofit contonya mangrove (Avicennia sp.) memiliki adaptasi anatomi dalam merespon kondisi ekstrim tempat tumbuhnya, seperti adanya kelanjar garam pada tumbuhan secreter, dan kulit yang selalu mengelupas pada tumbuhan non-secreter sebagai tanggapan lingkungan yang salin, sistem perakaran yang khas dan lentisel sebagai tanggapan tanah yang jenuh air, struktur dan posisi daun yang
khas sebagai tanggapan terhadap radiasi sinar matahari dan suhu tinggi. Halofit merupakan tumbuhan yang mekanisme pengeluaran garamnya kurang aktif pada sistem akar, seringkali mengalami proses desalinasi pada perenkim daun melalui pengeluaran yang aktif. Tumbuhan mangrove dibedakan menjadi dua (Onrizal, 2005: 2) golongan yaitu: 1) Secreter
: jenis-jenis mangrove yang memiliki struktur
kelenjar garam seperti Avicennia sp., Aegeceras sp., dan
Aegialitis sp. 2) No- Secreter
: jenis-jenis mangrove yang tidak memiliki
struktur kelenjar seperti
Rhizophora
sp.,
Bruguiera sp.,
Sonneratia sp. b. Hidromorfi Berbeda dengan berbagai jenis xerofit yang memenuhi habitat kering, struktur yang khas bagi hidrofit tidak terlalu beragam. Hal itu mungkin karena air merupakan habitat yang lebih homogen. Faktor yang terutama mempengaruhi tanaman air adalah suhu, udara, dan konsentrasi serta susunan garam dalam air. Sifat struktural yang paling menonjol pada daun tanaman air adalah berkurangnya jaringan pengokoh dan pelindung, berkurangnya jumlah jaringan angkut, terutama xilem, dan terdapatnya banyak rongga udara.
Epidermis pada tanaman air tidak memiliki tugas melindungi, tetapi berperan dalam memperoleh zat hara dari air dan dalam pertukaran gas. Kutikulanya amat tipis seperti juga dinding selnya, dan sel epidermisnya sering berkloroplas. Stomata biasanya tak terdapat, tetapi pada daun yang mengapung, di bagian atas (Estiti B. Hidayat, 1995: 214-216).
C. KERANGKA BERFIKIR Perbandingan Struktur Anatomi Daun Tumbuhan Halofit, Xerofit dan Hidrofit
Persyaratan sumber belajar: 1. Kejelasan potensi 2. Kesesuaian dengan tujuan pembelajaran 3. Sasaran materi dan peruntukannya 4. Informasi yang diungkap 5. Pedoman eksplorasi 6. Perolehan yang dicapai
dilihat potensinya
Sumber Belajar Biologi
sebag ai
disusun
Prototype Modul Pengayaan “Keragaman Struktur Anatomi Daun”
memenuhi syarat dapat disusun
uji kelayakan
2 Dosen Ahli Materi , 2 Ahli Media, 4 guru Biologi, 4 Peer Reviewer direvisi, hasilnya
Layak diujicoba di lapangan dengan revisi dari reviewer uji coba terbatas pada
Prototype “Modul Keragaman Struktur Anatomi Daun” Layak digunakan dalam kegiatan pembelajaran
direvisi, hasilnya
13 Siswa SMA N 9 Yogyakarta yang lulus KKM materi Jaringan pada Tumbuhan
Gambar 6. Alur kerangka Berfikir Pembuatan Modul
