MATA PELAJARAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (IPA) SEKOLAH MENENGAH PERTAMA (SMP)

MODUL PENGEMBANGAN KEPROFESIAN BERKELANJUTAN

MATA PELAJARAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (IPA) SEKOLAH MENENGAH PERTAMA (SMP) TERINTEGRASI PENGUATAN PENDIDIKAN KARAKTER DAN PENGEMBANGAN SOAL

KELOMPOK KOMPETENSI I PEDAGOGIK: PENGEMBANGAN RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Penulis: Mohammad Syarif, Drs., M.Si. ([email protected]) Yamin Winduono, Drs., M.Pd. ([email protected]) Penelaah: Andi Suhandi, Dr., M.Si. Mimin Nurjhani, Dr., M.Pd. Srie Laksmi Saraswati, Dra., M.Pd. Penyunting: M. E. Maulana, M.Si.

PROFESIONAL: BUMI DAN TATA SURYA Penulis: Moch. Erwin Maulana, M.Si. ([email protected]) Santa, M.P., Ir., M.Sc. ([email protected]) Savina Melia, M.Si. ([email protected]) Zaenal Arifin, M.Si. ([email protected]) Penelaah: Andi Suhandi, Dr., M.Si. Mimin Nurjhani, Dr., M.Pd. Srie Laksmi Saraswati, Dra., M.Pd. Penyunting: M. E. Maulana, M.Si. Desain Grafis dan Ilustrasi Tim Desain Grafis Copyright © 2017 Direktorat Pembinaan Guru Pendidikan Dasar Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Pendidikan Kebudayaan


MATA PELAJARAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (IPA) SEKOLAH MENENGAH PERTAMA (SMP) TERINTEGRASI PENGUATAN PENDIDIKAN KARAKTER

KELOMPOK KOMPETENSI I PEDAGOGIK : PENGEMBANGAN RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Penulis: Mohammad Syarif, Drs., M.Si. ([email protected]) Yamin Winduono, Drs., M.Pd. ([email protected]) Penelaah: Andi Suhandi, Dr., M.Si. Mimin Nurjhani, Dr., M.Pd. Srie Laksmi Saraswati, Dra., M.Pd. Penyunting: M. E. Maulana, M.Si. Desain Grafis dan Ilustrasi Tim Desain Grafis

Copyright © 2017 Direktorat Pembinaan Guru Pendidikan Dasar Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Pendidikan Kebudayaan.

IPA SMP KK I

Kata Sambutan

Peran guru profesional dalam proses pembelajaran sangat penting sebagai kunci keberhasilan belajar siswa. Guru profesional adalah guru yang kompeten membangun proses pembelajaran yang baik sehingga dapat menghasilkan pendidikan yang berkualitas dan berkarakter prima. Hal tersebut menjadikan guru sebagai komponen yang menjadi fokus perhatian Pemerintah maupun pemerintah daerah dalam peningkatan mutu pendidikan terutama menyangkut kompetensi guru. Pengembangan

profesionalitas

guru

melalui

Program

Pengembangan

Keprofesian Berkelanjutan merupakan upaya Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan melalui Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependikan dalam upaya peningkatan kompetensi guru. Sejalan dengan hal tersebut, pemetaan kompetensi guru telah dilakukan melalui Uji Kompetensi Guru (UKG) untuk kompetensi pedagogik dan profesional pada akhir tahun 2015. Peta profil hasil UKG

menunjukkan

kekuatan

dan

kelemahan

kompetensi

guru

dalam

penguasaan pengetahuan pedagogik dan profesional. Peta kompetensi guru tersebut dikelompokkan menjadi 10 (sepuluh) kelompok kompetensi. Tindak lanjut pelaksanaan UKG diwujudkan dalam bentuk pelatihan guru paska UKG pada tahun 2016 dan akan dilanjutkan pada tahun 2017 ini dengan Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kompetensi guru sebagai agen perubahan dan sumber belajar utama bagi peserta didik. Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru dilaksanakan melalui tiga moda, yaitu: 1) Moda Tatap Muka, 2) Moda Daring Murni (online), dan 3) Moda Daring Kombinasi (kombinasi antara tatap muka dengan daring). Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Kelautan Perikanan Teknologi Informasi dan Komunikasi (LP3TK KPTK) dan Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Kepala Sekolah (LP2KS) merupakan Unit Pelaksanana Teknis di lingkungan Direktorat Jenderal iii

Guru

dan

Tenaga

Kependidikan

yang

bertanggung

jawab

dalam

mengembangkan perangkat dan melaksanakan peningkatan kompetensi guru sesuai bidangnya. Adapun perangkat pembelajaran yang dikembangkan tersebut adalah modul Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru moda tatap muka dan moda daring untuk semua mata pelajaran dan kelompok kompetensi. Dengan modul ini diharapkan program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan memberikan sumbangan yang sangat besar dalam peningkatan kualitas kompetensi guru. Mari kita sukseskan Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan ini untuk mewujudkan Guru Mulia Karena Karya.

Jakarta, April 2017 Direktur Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan,

Sumarna Surapranata, Ph.D. NIP. 195908011985031002

iv

IPA SMP KK I

Kata Pengantar

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT atas selesainya Modul Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru jenjang Sekolah Menengah Pertama mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA), Ilmu Pengetahuan Sosial (IPS), Pendidikan Pancasila dan Kewarganegaraan (PPKn), Matematika, Bahasa Indonesia, Bahasa Inggris, Seni Budaya, serta Pendidikan Jasmani, Olahraga, dan Kesehatan. Modul ini merupakan dokumen wajib untuk Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan. Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru merupakan tindak lanjut dari hasil Uji Kompetensi Guru (UKG) 2015 dan bertujuan meningkatkan kompetensi guru dalam melaksanakan tugasnya sesuai dengan mata pelajaran yang diampunya. Sebagai salah satu upaya untuk mendukung keberhasilan suatu program diklat, Direktorat Pembinaan Guru Pendidikan Dasar pada tahun 2017 melaksanakan review, revisi, dan mengembangkan modul paska UKG 2015 yang telah terintegrasi Penguatan Pendidikan Karakter (PPK) dan Penilaian Berbasis Kelas, serta berisi materi pedagogik dan profesional yang akan dipelajari oleh peserta selama mengikuti Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan. Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru jenjang Sekolah Menengah Pertama ini diharapkan dapat menjadi bahan bacaan wajib bagi para peserta diklat untuk dapat meningkatkan pemahaman tentang kompetensi pedagogik dan profesional terkait dengan tugas pokok dan fungsinya.

v

Terima kasih dan penghargaan yang tinggi disampaikan kepada para pimpinan PPPPTK IPA, PPPPTK PKn/IPS, PPPPTK Bahasa, PPPPTK Matematika, PPPPTK Penjas-BK, dan PPPPTK Seni Budaya yang telah mengijinkan stafnya dalam menyelesaikan modul Pendidikan Dasar jenjang Sekolah Menengah Pertama ini. Tidak lupa saya juga sampaikan terima kasih kepada para widyaiswara, Pengembang Teknologi Pembelajaran (PTP), dosen perguruan tinggi, dan guru-guru hebat yang terlibat di dalam penyusunan modul ini. Semoga

Program

Pengembangan

Keprofesian

Berkelanjutan

ini

dapat

meningkatkan kompetensi guru sehingga mampu meningkatkan prestasi pendidikan anak didik kita.

Jakarta, April 2017 Direktur Pembinaan Guru Pendidikan Dasar

Poppy Dewi Puspitawati NIP. 196305211988032001

vi

IPA SMP KK I

Daftar Isi

Hal. Kata Sambutan ................................................................................................... iii Kata Pengantar .................................................................................................... v Daftar Isi .............................................................................................................. ix Daftar Gambar ..................................................................................................... x Daftar Tabel .......................................................................................................... x Pendahuluan ........................................................................................................ 1 A. Latar Belakang ........................................................................................... 1 B. Tujuan ......................................................................................................... 2 C. Peta Kompetensi ........................................................................................ 2 D. Ruang Lingkup ........................................................................................... 3 E. Cara Penggunaan Modul ............................................................................ 3 Kegiatan Pembelajaran 1 Pengembangan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ....................................................................................................... 9 A. Tujuan ......................................................................................................... 9 B. Indikator Pencapaian Kompetensi ............................................................ 10 C. Uraian Materi ............................................................................................ 10 D. Aktivitas Pembelajaran ............................................................................. 47 E. Latihan / Kasus / Tugas ............................................................................ 56 F. Rangkuman .............................................................................................. 58 G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 58 H. Pembahasan Latihan / Tugas / Kasus ...................................................... 59 Penutup .............................................................................................................. 60 Evaluasi .............................................................................................................. 63 Glosarium ........................................................................................................... 67 Daftar Pustaka ................................................................................................... 69

ix

Daftar Gambar

Hal. Gambar 1. Alur Strategi Pelaksanaan Pembelajaran Tatap Muka ........................ 4 Gambar 2. Alur Pembelajaran Tatap Muka Penuh ................................................ 5 Gambar 3. Alur Pembelajaran Tatap Muka Kombinasi (in-on-in) .......................... 7 Gambar 4. Bagian-bagian sel saraf ..................................................................... 34 Gambar 5. ............................................................................................................ 35 Gambar 6. ............................................................................................................ 36 Gambar 7. Ilustrasi muatan listrik pada sel saraf tidak bermyelin ....................... 36 Gambar 8. Impuls Listrik pada Saraf Manusia..................................................... 37 Gambar 9. Garis Gaya Listrik Dua Muatan.......................................................... 41 Gambar 10. Garis Gaya Listrik Dua Muatan....................................................... 42 Gambar 11. Berkas sel saraf dan kabel listrik ..................................................... 45 Gambar 12. (a) Akson tak bermyelin, (b) Akson bermyelin ................................. 46

Daftar Tabel

Hal. Tabel 1. Kompetensi Inti dan Kompetensi Guru Mapel ......................................... 2 Tabel 2. Daftar Lembar Kerja Modul untuk OJL .................................................... 8 Tabel 3. Bagian Sel saraf .................................................................................... 34

x

IPA SMP KK I

Pendahuluan

A. Latar Belakang Guru mempunyai kewajiban untuk selalu memperbaharui dan meningkatkan kompetensinya melalui kegiatan pengembangan keprofesian berkelanjutan sebagai

esensi

pembelajar

seumur

hidup.

Dalam

rangka

mendukung

pengembangan pengetahuan dan keterampilannya, dikembangkan modul untuk Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan guru yang berisi topik-topik penting. Dengan adanya modul ini, memberikan kesempatan kepada guru untuk belajar lebih mandiri dan aktif. Modul ini dapat digunakan sebagai bahan ajar dalam kegiatan diklat tatap muka langsung dan juga tatap muka kombinasi (in-on-in). Modul ini disusun mengingat pembelajaran itu sendiri merupakan proses sitematis untuk mencapai kompetensi siswa yang telah ditetapkan di dalam kurikulum. Oleh karena itu, guru harus memahami bahwa proses pembelajaran bukan merupakan proses spontan yang terjadi di dalam kelas. Sebelum pembelajaran guru harus merencanakan kegiatan yang sesuai dengan kompetensi yang ingin dicapai dan aspek-aspek lainnya atau sumber daya yang mendukung pembelajaran di sekolah masing-masing. Modul

Pengembangan

Keprofesian

Berkelanjutan

guru

yang

berjudul

“Pengembangan Rencana Perencanaan Pembelajaran ” merupakan modul untuk kompetensi pedagogi guru pada kelompok kompetensi I. Setiap materi bahasan dikemas dalam kegiatan pembelajaran yang memuat tujuan, indikator pencapaian kompetensi, uraian materi, aktivitas pembelajaran, latihan/tugas, rangkuman, umpan balik dan tindak lanjut. Di setiap komponen modul yang dikembangkan ini telah diintegrasikan beberapa nilai karakter bangsa, baik secara eksplisit maupun implisit, yang dapat diiplementasikan selama aktivitas pembelajaran dan dalam kehidupan sehari-hari. Hal tersebut untuk mendukung pencapaian revolusi mental bangsa. Integrasi ini juga merupakan salah satu cara penguatan kompetensi sosial dan kepribadian guru (Permendiknas Nomor 16 Tahun 2007) dalam bentuk modul.

1

Pendahuluan Di dalam modul kelompok kompetensi I ini, pada bagian pendahuluan diinformasikan tujuan secara umum yang harus dicapai oleh guru pembelajar setelah mengikuti diklat. Peta kompetensi yang harus dikuasai guru pada kelompok kompetensi I, ruang lingkup, dan saran penggunaan modul. Setelah guru mempelajari modul ini diakhiri dengan evaluasi untuk pengujian diri.

B. Tujuan Setelah mempelajari modul ini diharapkan Anda dapat memahami berbagai prinsip-prinsip penyusunan RPP dalam pembelajaran IPA dan terampil menentukan menyusun RPP sesuai topiknya.

C. Peta Kompetensi Peta kompetensi yang menjadi acuan dalam belajar modul ini adalah sebagai berikut: Tabel 1. Kompetensi Inti dan Kompetensi Guru Mapel Kompetensi Inti 4. Menyelenggarakan Pembelajaran yang mendidik

2

Kompetensi Guru Mapel 4.1. Memahami prinsip-prinsip perancangan kegiatan pengembangan yang mendidik dan menyenangkan. 4.2. Mengembangkan komponenkomponen rancangan kegiatan pengembangan yang mendidik dan menyenangkan. 4.3. Menyusun rancangan kegiatan pengembangan yang mendidik yang lengkap, baik untuk kegiatan di dalam kelas, maupun di luar kelas.

IPA SMP KK I

D. Ruang Lingkup Ruang lingkup materi pada modul ini terdiri atas empat bagian, yaitu Bagian Pendahuluan,

Kegiatan

Pembelajaran,

Evaluasi

dan

Penutup.

Bagian

pendahuluan berisi paparan tentang latar belakang modul kelompok kompetensi I, tujuan belajar, kompetensi guru yang diharapkan dicapai setelah pembelajaran, ruang lingkup dan saran penggunaan modul. Bagian kegiatan pembelajaran berisi Tujuan, Indikator Pencapaian Kompetensi, Uraian Materi, Aktivitas Pembelajaran, Latihan/Kasus/Tugas, Rangkuman, Umpan Balik dan Tindak Lanjut Bagian akhir terdiri dari Kunci Jawaban Latihan/Kasus/Tugas, Evaluasi dan Penutup. Rincian materi pada modul adalah sebagai berikut. 1.

Hakikat RPP.

2.

Prinsip-Prinsip RPP

3.

Komponen RPP

4.

Langkah-Langkah Penyusunan RPP

E. Cara Penggunaan Modul Secara umum, cara penggunaan modul pada setiap Aktivitas Pembelajaran disesuaikan dengan skenario setiap penyajian mata diklat. Modul ini dapat digunakan dalam kegiatan pembelajaran oleh guru, baik untuk moda tatap muka penuh, maupun moda tatap muka kombinasi (in-on-in). Langkah-langkah belajar secara umum adalah sebagai berikut.

3

Pendahuluan

Gambar 1. Alur Strategi Pelaksanaan Pembelajaran Tatap Muka

Berdasarkan gambar dapat dilihat terdapat dua alur kegiatan pelaksanaan kegiatan diklat tatap muka penuh dan kombinasi. Deskripsi kedua jenis diklat tatap muka ini terdapat pada penjelasan berikut ini.

4

IPA SMP KK I

1. Deskripsi Kegiatan Diklat Tatap Muka Penuh Kegiatan tatap muka penuh ini dilaksanakan secara terstruktur pada suatu waktu yang dipandu oleh fasilitator. Tatap muka penuh dilaksanakan menggunakan alur pembelajaran yang dapat dilihat pada alur berikut ini.

Gambar 2. Alur Pembelajaran Tatap Muka Penuh

Kegiatan pembelajaran tatap muka pada model tatap muka penuh dapat dijelaskan sebagai berikut: a.

Pendahuluan

Pada kegiatan pendahuluan fasilitator memberi kesempatan kepada peserta diklat untuk mempelajari :  latar belakang yang memuat gambaran materi  tujuan kegiatan pembelajaran setiap materi  kompetensi atau indikator yang akan dicapai melalui modul  ruang lingkup materi kegiatan pembelajaran  langkah-langkah penggunaan modul

5

Pendahuluan b.

Mengkaji Materi Diklat

Pada Pada kegiatan ini fasilitator memberi kesempatan kepada guru pembelajar untuk mempelajari materi yang diuraikan secara singkat sesuai dengan indikator pencapaian hasil belajar. Guru dapat mempelajari materi secara individual atau kelompok. c.

Melakukan aktivitas pembelajaran

Pada kegiatan ini peserta melakukan kegiatan pembelajaran sesuai dengan rambu-rambu/instruksi yang tertera pada modul, baik bagian 1. Diskusi Materi, 2. Praktik dan Latihan. Peserta perlu secara aktif menggali informasi, mengumpulkan dan mengolah data sampai membuat kesimpulan kegiatan. d.

Presentasi dan Konfirmasi

Pada kegiatan ini peserta melakukan presentasi hasil kegiatan sedangkan fasilitator melakukan konfirmasi terhadap materi dibahas bersama. e.

Refleksi Kegiatan

Pada kegiatan ini peserta dan penyaji merefleksi penguasaan materi setelah mengikuti seluruh kegiatan pembelajaran.

6

IPA SMP KK I

2. Deskripsi Kegiatan Diklat Tatap Muka Kombinasi (In-On-In) Kegiatan diklat tatap muka kombinasi (in-on-in) terdiri atas tiga kegiatan, yaitu tatap muka kesatu (in-1), penugasan (on the job learning), dan tatap muka kedua (in-2). Secara umum, kegiatan pembelajaran diklat tatap muka kombinasi tergambar pada alur berikut ini.

Gambar 3. Alur Pembelajaran Tatap Muka Kombinasi (in-on-in)

Pada kegiatan in-1 peserta mempelajari uraian materi dan mengerjakan Aktivitas Pembelajaran bagian 1. Diskusi Materi di tempat diklat. Pada saat on the job learning peserta melakukan Aktivitas Pembelajaran bagian 2. Praktik dan mengisi latihan secara mandiri di tempat kerja masing-masing. Pada Kegiatan in-2 peserta melaporkan dan mendiskusikan hasil kegiatan yang dilakukan selama on the job learning yang difasilitasi oleh narasumber/instruktur nasional.

7

Pendahuluan Di dalam modul dilengkapi beberapa kegiatan di aktivitas pembelajaran (BAB II, Bagian E) sebagai cara guru untuk pendalaman dan penguatan pemahaman materi yang dipelajari yang dipandu menggunakan lembar kegiatan (LK). Pada kegiatan diklat tatap muka kombinasi, beberapa LK dikerjakan pada tatap muka kesatu dan beberapa LK dikerjakan pada saat on the job learning. Hasil implementasi LK pada on the job learning menjadi tagihan pada kegiatan tatap muka kedu (in-2). Berikut ini daftar pengelompokkan lembar kegiatan (LK) pada setiap tahap kegiatan tatap muka kombinasi. Tabel 2. Daftar Lembar Kerja Modul untuk OJL

1.

Kode Lembar Kerja LK.I.01.

2.

LK.I.02

Penyusunan dan Penelaahan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran IPA

On the job learning

3.

LK.I.03.

Penelaahan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

On the job learning

No

8

Judul Lembar Kerja Diskusi Materi Pengembangan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Dilaksanakan Pada Tahap In service 1

IPA SMP KK I

Kegiatan Pembelajaran 1 Pengembangan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Rencana

Pelaksanaan

Pembelajaran

(RPP)

adalah

rencana

kegiatan

pembelajaran tatap muka untuk satu kali tatap muka atau lebih. RPP dikembangkan dari silabus untuk mengarahkan kegiatan pembelajaran peserta didik dalam upaya mencapai Kompetensi Dasar (KD). Setiap pendidik pada satuan pendidikan berkewajiban menyusun RPP secara lengkap dan sistematis agar pembelajaran berlangsung secara interaktif, inspiratif, menyenangkan, menantang, efisien, memotivasi peserta didik untuk berpartisipasi aktif, serta memberikan ruang yang cukup bagi prakarsa, kreativitas, dan kemandirian sesuai dengan bakat, minat dan perkembangan fisik serta psikologis peserta didik. Kompetensi guru terkait dengan materi ini adalah “Memahami prinsip-prinsip pengembangan RPP IPA sesuai kurikulum”. Kompetensi ini dapat dicapai jika guru belajar materi ini dengan kerja keras, profesional, kreatif dan mandiridalam melakukan tugas sesuai instruksi pada bagian aktivitas belajar yang tersedia, disiplin dalam mengikuti tahap-tahap belajar serta bertanggung jawab dalam membuat laporan atau hasil kerja

A. Tujuan Setelah belajar dengan modul ini diharapkan Anda dapat memahami prinsipprinsip pengembangan RPP sesuai kurikulum serta mampu mengembangkan komponen RPP mulai dari mengidentifikasi kompetensi dasar pengetahuan, sikap dan keterampilan, mengembangakan indikator pencapaian kompetensi dan menentukan bahan ajar sesuai prinsip pengembangan RPP

9

Kegiatan Pembelajaran 1

B. Indikator Pencapaian Kompetensi Kompetensi yang diharapkan dicapai melalui materi pada modul ini adalah:



Menjelaskan hakekat RPP.



Menjelaskan prinsip-prinsip penyusunan RPP.



Mengidentifikasi rambu-rambu penyusunan RPP.



Menyusun RPP yang sesuai dengan SKL, KI, KD dan Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK).



Menelaah RPP yang telah disusun.

C. Uraian Materi Tahap pertama dalam pembelajaran yaitu perencanaan pembelajaran yang diwujudkan dengan kegiatan penyusunan rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP). Setiap guru di setiap satuan pendidikan berkewajiban menyusun RPP untuk kelas di mana guru tersebut mengajar (guru kelas) di SD/MI dan untuk guru mata pelajaran yang diampunya untuk guru SMP/MTs, SMA/MA, dan SMK/MAK. Untuk menyusun RPP yang benar Anda dapat mempelajari hakikat, prinsip dan langkah-langkah penyusunan RPP seperti yang tertera pada Permendikbud tentang Standar Proses Pendidikan Dasar Dan Menengah Nomor 22 Tahun 2016

1. Hakikat RPP RPP merupakan rencana pembelajaran yang dikembangkan secara rinci mengacu pada silabus, buku teks pelajaran, dan buku panduan guru. RPP mencakup: (1) identitas sekolah/madrasah, mata pelajaran, dan kelas/semester; materi pokok; (2) alokasi waktu; (3) Tujuan pembelajaran, KI, KD, indikator pencapaian kompetensi; (4) materi pembelajaran; (5) kegiatan pembelajaran; (6) penilaian; dan (7) media/alat, bahan, dan sumber belajar. Pengembangan RPP disusun sebelum awal semester atau awal tahun pelajaran dimulai, namun perlu diperbaharui sebelum pembelajaran dilaksanakan.

10

IPA SMP KK I

Pengembangan RPP dapat dilakukan oleh guru secara mandiri dan/atau berkelompok di sekolah/madrasah dikoordinasi, difasilitasi, dan disupervisi oleh kepala sekolah/madrasah. Pengembangan RPP dapat juga dilakukan oleh guru secara berkelompok antarsekolah atau antarwilayah dikoordinasi, difasilitasi, dan disupervisi oleh Dinas Pendidikan atau kantor kementerian agama setempat. a.

Prinsip Penyusunan RPP

Prinsip-prinsip RPP yang harus diikuti pada saat penyususn RPP adalah: 1)

Setiap RPP harus secara utuh memuat kompetensi dasar (KD) sikap spiritual (KD dari KI-1), sosial (KD dari KI-2), pengetahuan (KD dari KI-3), dan keterampilan (KD dari KI-4).

2)

Satu RPP dapat dilaksanakan dalam satu kali pertemuan atau lebih.

3)

Memperhatikan perbedaan individu peserta didik. RPP disusun dengan memperhatikan perbedaan kemampuan awal, tingkat intelektual, minat, motivasi belajar, bakat, potensi, kemampuan sosial, emosi, gaya belajar, kebutuhan khusus, kecepatan belajar, latar belakang budaya, norma, nilai, dan/atau lingkungan peserta didik.

4)

Berpusat pada peserta didik. Proses pembelajaran dirancang dengan berpusat pada peserta didik untuk mendorong motivasi, minat, kreativitas, inisiatif, inspirasi, kemandirian, dan semangat belajar, menggunakan pendekatan

saintifik

meliputi

mengamati,

menanya,

mengumpulkan

informasi, menalar/mengasosiasi, dan mengomunikasikan. 5)

Berbasis konteks. Proses pembelajaran yang menjadikan lingkungan sekitarnya sebagai sumber belajar.

11


6)

Berorientasi kekinian. Pembelajaran yang berorientasi pada pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, dan nilai-nilai kehidupan masa kini.

7)

Mengembangkan kemandirian belajar. Pembelajaran yang memfasilitasi peserta didik untuk belajar secara mandiri.

8)

Memberikan umpan balik dan tindak lanjut pembelajaran RPP memuat rancangan program pemberian umpan balik positif, penguatan, pengayaan, dan remedi.

9)

Memiliki keterkaitan dan keterpaduan antar kompetensi dan/atau antar muatan RPP disusun dengan memperhatikan keterkaitan dan keterpaduan antara KI, KD, indikator pencapaian kompetensi, materi pembelajaran, kegiatan pembelajaran, penilaian, dan sumber belajar dalam satu keutuhan pengalaman

belajar.

RPP

disusun

dengan

mengakomodasikan

pembelajaran tematik, keterpaduan lintas mata pelajaran, lintas aspek belajar, dan keragaman budaya. 10) Memanfaatkan teknologi informasi dan komunikasi. RPP disusun dengan mempertimbangkan penerapan teknologi informasi dan komunikasi secara terintegrasi, sistematis, dan efektif sesuai dengan situasi dan kondisi.

12

b.

IPA SMP KK I

Komponen dan Sistematika RPP

Komponen-komponen RPP secara operasional diwujudkan dalam bentuk format berikut ini.

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Sekolah

:

Mata pelajaran

:

Kelas/Semester

:

Materi Pokok

:

Alokasi Waktu

:

A. Tujuan Pembelajaran B. Kompetensi Inti (KI) C. Kompetensi Dasar 1. KD pada KI-1 2. KD pada KI-2 3. KD pada KI-3 4. KD pada KI-4 D. Indikator Pencapaian Kompetensi 1. Indikator KD pada KI-1 2. Indikator KD pada KI-2 3. Indikator KD pada KI-3 4. Indikator KD pada KI-4 E. Materi Pembelajaran Materi Pembelajaran (dapat berasal dari buku teks pelajaran dan buku panduan guru, sumber belajar lain berupa muatan lokal, materi kekinian, konteks pembelajaran dari lingkungan sekitar yang dikelompokkan menjadi materi untuk pembelajaran reguler, pengayaan, dan remedial) F. Kegiatan Pembelajaran 1. Pertemuan Pertama: (...JP) a. Kegiatan Pendahuluan b. Kegiatan Inti

13




Mengamati



Menanya



Mengumpulkan informasi/mencoba



Menalar/mengasosiasi



Mengomunikasikan

c. Kegiatan Penutup 2. Pertemuan Kedua: (...JP) a. Kegiatan Pendahuluan b. Kegiatan Inti **)  Mengamati  Menanya  Mengumpulkan informasi/mencoba  Menalar/mengasosiasi  Mengomunikasikan c. Kegiatan Penutup 3. Pertemuan seterusnya. G. Penilaian, Pembelajaran Remedial dan Pengayaan 1. Teknik penilaian 2. Instrumen penilaian a. Pertemuan Pertama b. Pertemuan Kedua c. Pertemuan seterusnya 3. Pembelajaran Remedial dan Pengayaan. Pembelajaran remedial dilakukan segera setelah kegiatan penilaian. H. Media/alat, Bahan, dan Sumber Belajar 1. Media/alat 2. Bahan 3. Sumber Belajar

14

IPA SMP KK I

2. Langkah Penyusunan RPP Langkah langkah penyusunan RPP berdasarkan Permendikbud No. 22 tahun 2016 sebagai berikut: a.

Pengkajian silabus meliputi: (1) KI dan KD; (2) materi pembelajaran; (3) proses pembelajaran; (4) penilaian pembelajaran; (5) alokasi waktu; dan (6) sumber belajar;

b.

Perumusan indikator pencapaian KD pada KI-1, KI-2, KI-3, dan KI-4;

c.

Materi Pembelajaran dapat berasal dari buku teks pelajaran dan buku panduan guru, sumber belajar lain berupa muatan lokal, materi kekinian, konteks pembelajaran dari lingkungan sekitar yang dikelompokkan menjadi materi untuk pembelajaran reguler, pengayaan, dan remedial;

d.

Penjabaran kegiatan pembelajaran yang ada pada silabus dalam bentuk yang lebih operasional berupa pendekatan saintifik disesuaikan dengan kondisi peserta didik dan satuan pendidikan termasuk penggunaan media, alat, bahan, dan sumber belajar;

e.

Penentuan alokasi waktu untuk setiap pertemuan berdasarkan alokasi waktu pada silabus, selanjutnya dibagi ke dalam kegiatan pendahuluan, inti, dan penutup;

f.

Pengembangan penilaian pembelajaran dengan cara menentukan lingkup, teknik, dan instrumen penilaian, serta membuat pedoman penskoran;

g.

Menentukan strategi pembelajaran remedial segera setelah dilakukan penilaian; dan

h.

Menentukan media, alat, bahan dan sumber belajar disesuaikan dengan yang telah ditetapkan dalam langkah penjabaran proses pembelajaran.

3. Pelaksanaan Pembelajaran Pada RPP, guru harus menyusun skenario pelaksanaan pembelajaran pada kegiatan pembelajaran mulai dari pendahuluan, kegiatan inti dan kegiatan penutup. Langkah-langkah kegiatan tersebut secara rinci telah ditetapkan dalam peraturan, guru dapat menyesuaikan dengan situasi atau kondisi kelas dan topik atau materi pelajaran yang akan disajikan. Langkah pembelajaran yang disarankan pada Permendibud nomor 22 tahun 2016 adalah sebagai berikut.

15


a.

Kegiatan Pendahuluan

Dalam kegiatan pendahuluan, guru: 1)

mengondisikan suasana belajar yang menyenangkan;

2)

mendiskusikan kompetensi yang sudah dipelajari dan dikembangkan sebelumnya berkaitan dengan kompetensi yang akan dipelajari dan dikembangkan;

3)

menyampaikan kompetensi yang akan dicapai dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari;

4)

menyampaikan garis besar cakupan materi dan kegiatan yang akan dilakukan; dan

5)

menyampaikan lingkup dan teknik penilaian yang akan digunakan

b.

Kegiatan Inti

Kegiatan inti merupakan proses pembelajaran untuk mencapai kompetensi, yang dilakukan secara interaktif, inspiratif, menyenangkan, menantang, memotivasi peserta didik untuk berpartisipasi aktif, serta memberikan ruang yang cukup bagi prakarsa, kreativitas, dan kemandirian sesuai dengan bakat, minat dan perkembangan fisik serta psikologis peserta didik. Kegiatan inti menggunakan pendekatan saintifik yang disesuaikan dengan karakteristik mata pelajaran dan peserta didik. Guru memfasilitasi peserta didik untuk

melakukan

proses

mengamati,

menanya,

mengumpulkan

informasi/mencoba, menalar/mengasosiasi, dan mengomunikasikan. Dalam setiap kegiatan guru harus memperhatikan perkembangan sikap peserta didik pada kompetensi dasar dari KI-1 dan KI-2 antara lain mensyukuri karunia Tuhan, jujur, teliti, kerja sama, toleransi, disiplin, taat aturan, menghargai pendapat orang lain yang tercantum dalam silabus dan RPP. c.

Kegiatan Penutup

Kegiatan penutup terdiri atas: 1)

Kegiatan

guru

bersama

peserta

didik

yaitu:

(a)

membuat

rangkuman/simpulan pelajaran; (b) melakukan refleksi terhadap kegiatan

16

IPA SMP KK I

yang sudah dilaksanakan; dan (c) memberikan umpan balik terhadap proses dan hasil pembelajaran; dan 2)

Kegiatan guru yaitu: (a) melakukan penilaian; (b) merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk pembelajaran remedy, program pengayaan, layanan konseling dan/atau memberikan tugas baik tugas individual maupun kelompok sesuai dengan hasil belajar peserta didik; dan (c) menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya.

RPP sebaiknya ditulis secara sistematis, dalam bahasa yang singkat dan jelas. Pada penyusunan RPP format RPP tidak ditentukan tetapi seluruh komponen harus ada. Dari segi estetika sebaiknya ada format atau layout yang baik dan mudah dibaca. Contoh format RPP adalah sebagai berikut Alternatif Format RPP RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Sekolah:

___________________________

Mata pelajaran:

___________________________

Kelas/Semester:

___________________________

Materi Pokok

___________________________

Alokasi Waktu:

___________________________

A. Tujuan Pembelajaran B. Kompetensi Inti (KI) C. Kompetensi Dasar 1. KD pada KI-1 2. KD pada KI-2 3. KD pada KI-3 4. KD pada KI-4 D. Indikator Pencapaian Kompetensi*) 1. Indikator KD pada KI-1

17


2. Indikator KD pada KI-2 3. Indikator KD pada KI-3 4. Indikator KD pada KI-4 E. Materi Pembelajaran F.

Kegiatan Pembelajaran

1. Pertemuan Pertama: (...JP) Langkah Sintak Model Pembelajaran Pembelajaran Kegiatan Pendahuluan Kegiatan Inti

Deskripsi

Alokasi Waktu

Memuat kegiatan - Mengamati - Menanya - Mengumpulkan informasi/mencoba - Menalar/mengasosiasi - Mengomunikasikan

Kegiatan Penutup

2. Pertemuan Kedua: (...JP) Langkah Sintak Model Pembelajaran Pembelajaran Kegiatan Pendahuluan Kegiatan Inti

Kegiatan Penutup

18

Deskripsi

Memuat kegiatan - Mengamati - Menanya - Mengumpulkan informasi/mencoba - Menalar/mengasosiasi - Mengomunikasikan

Alokasi Waktu

IPA SMP KK I

G. Penilaian, Pembelajaran Remedial dan Pengayaan 1. Teknik penilaian 2. Instrumen penilaian a. Pertemuan Pertama b. Pertemuan Kedua c. Pertemuan seterusnya 3. Pembelajaran Remedial dan Pengayaan 4. Kunci dan Pedoman Penskoran H. Media/alat, Bahan, dan Sumber Belajar 1. Media/Alat 2. Bahan 3. Sumber Belajar

19


CONTOH RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN IPA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Sekolah

: Sekolah Menengah Pertama (SMP)

Mata pelajaran:

: IPA

Kelas/Semeste

: IX/ I

Materi Pokok

: Listrik

Alokasi Waktu:

: 2 X 40 menit

A. Tujuan Pembelajaran: Siswa dapat menjelaskan listrik statis, muatan listrik, potensial listrik, hantaran listrik, kelistrikan pada sistem saraf dengan tepat melalui praktikum dan diskusi

B. Kompetensi Inti (KI) KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. KI 2: Menghargai dan menghayati perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (toleransi, gotong royong), santun, percaya diri, dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam dalam jangkauan pergaulan dan keberadaannya KI3:

Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata

KI 4: Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret (menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis, membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang/teori

20

IPA SMP KK I

C. Kompetensi Dasar 1.1

Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang aspek fisik dan kimiawi, kehidupan dalam ekosistem, dan peranan manusia dalam lingkungan serta mewujudkannya dalam pengamalan ajaran agama yang dianutnya

2.1

Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari

2.2

Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan hasil percobaan

3.5

Memahami konsep listrik statis, muatan listrik, potensial listrik, hantaran listrik, kelistrikan pada sistem saraf dan contohnya pada hewan-hewan yang mengandung listrik. Melakukan percobaan untuk menyelidiki muatan listrik statis dan interaksinya, serta sifat hantaran listrik bahan.

4.4

D. Indikator Pencapaian Kompetensi 1.

2.

3. 4. 5. 6.

Menunjukkan perilaku rasa syukur terhadap keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang aspek fisik dan kimiawi, kehidupan dalam ekosistem, dan peranan manusia dalam lingkungan serta mewujudkannya dalam pengamalan ajaran agama yang dianutnya. Menunjukkan perilaku bekerja sama, santun, toleran, responsif dan proaktif serta bijaksana sebagai wujud kemampuan memecahkan masalah dan membuat keputusan. Mengidentifikasi bagian-bagian sel saraf. Menjelaskan prinsip kelistrikan pada saraf manusia. Menyebutkan contoh hewan-hewan yang mengandung listrik. Menjelaskan prinsip kelistrikan pada beberapa hewan.

E. Materi Pembelajaran 1. Materi Reguler Materi pembelajaran reguler ini pada terdiri dari dua materi pokok. A. Kelistrikan pada Saraf Manusia Muatan listrik negatif terdapat di dalam sel saraf dan muatan listrik positif terdapat pada bagian luar sel saraf. Sel saraf dapat menghantarkan rangsang karena adanya muatan yang tarik-menarik. Tarik-menarik muatan listrik pada saraf terjadi bila terdapat rangsangan dari

21


neurotransmitter. B. Hewan-hewan yang menghasilkan listrik Hewan menghasilkan listrik sebagai impuls rangsang dalam tubuhnya untuk menanggapi rangsangan, bergerak, berburu mangsa, melawan predator, atau bahkan navigasi. Hewan-hewan yang menghasilkan listrik antara lain: ikan belalai gajah, ikan pari elektrik, hiu kepala martil, echidnas, belut listrik, dan lele elektrik. 2. Materi Pengayaan Materi pengayaan terdiri dari konsep medan listrik dan cara menggambarkan garis medan listrik. Medan listrik digambarkan oleh serangkaian garis listrik yang arahnya keluar atau masuk ke dalam muatan. Arah garis listrik ke dalam digunakan untuk menunjukkan muatan negatif dan arah garis listrik ke luar digunakan untuk menunjukkan muatan positif. 3. Materi Remedial Materi remedial merupakan materi reguler. Materi ini diberikan kepada peserta didik yang belum mencapai ketuntasan belajar. Materi yang diberikan disesuaikan dengan bagian materi yang belum dikuasai oleh peserta didik pada indikator-indikator pencapaian kompetensi tertentu dan guru dapat menggunakan strategi/metode yang berbeda dengan pembelajaran sebelumnya (reguler). Materi pembelajaran reguler dan pengayaan selengkapnya terdapat pada Lampiran RPP. F. Kegiatan Pembelajaran Pertemuan Pertama: 4 JP Langkah Pembelajaran Kegiatan Pendahuluan

Sintak Model DL

Deskripsi 

  

22

Menyiapkan peserta didik untuk belajar. Guru melakukan apersepsi, dengan cara menghubungkan materi yang akan disampaikan tentang kelistrikan pada manusia dan hewan; dengan kelistrikan pada benda-benda bermuatan yang telah dibahas pada pertemuan sebelumnya (listrik statis). Guru menyampaikan kompetensi yang akan dicapai dan rencana kegiatan. Guru menyampaikan manfaat materi pembelajaran Guru membagi peserta didik menjadi delapan kelompok.

Alokasi Waktu 5 menit

Kegiatan Inti

IPA SMP KK I

Stimulation (stimulasi/ pemberian rangsangan)



Peserta didik diberi motivasi atau rangsangan untuk memusatkan perhatian pada topik kelistrikan pada saraf manusia dengan cara: - mengajak seluruh peserta didik untuk memukulkan sikutnya ke meja.

Problem statement (pertanyaan/ identifikasi masalah)



Guru memberikan kesempatan pada peserta didik untuk mengidentifikasi sebanyak mungkin masalah yang berkaitan dengan demonstrasi di atas, sampai peserta didik dapat berpikir dan bertanya. Peserta didik diminta merumuskan satu pertanyaan setelah berkaitan dengan demonstrasi di atas. Pertanyaan diarahkan terkait dengan kelistrikan pada saraf dalam menanggapi rangsang, seperti: - Mengapa kita merasakan sakit seperti tersetrum listrik ketika sikut dipukulkan ke meja?



 Data collection (pengumpula n data)

   

Data processing (pengolahan Data)





70 menit

Peserta didik diminta untuk membuat hipotesis atau jawaban sementara atas pertanyaan yang mereka rumuskan. Guru membagikan Lembar Kerja 1 tentang kelistrikan pada saraf manusia Peserta didik mengumpulkan informasi yang relevan untuk mencari jawaban atas pertanyaan yang telah dirumuskan. Peserta didik membaca literatur/bahan bacaan tentang “Sel Saraf pada Manusia” Peserta didik mengamati gambar sel saraf manusia, kemudian membaca tabel tentang bagian-bagian saraf manusia dan fungsinya. Dalam kelompoknya peserta didik berdiskusi untuk mengolah informasi yang diperoleh dari hasil pengamatan gambar dan bahan bacaan/literatur tentang “Sel saraf pada manusia”. Peserta didik mengasosiasi informasi yang diperoleh sehingga dapat menjawab pertanyaan di dalam LK 1 tentang kelistrikan pada saraf manusia.

23

Kegiatan Pembelajaran 1 Verification (pembuktian)

 

Generalizatio n (menarik kesimpulan)



Peserta didik memeriksa secara cermat rumusan hipotesis yang telah dibuat pada awal pembelajaran. Peserta didik membuktikan benar atau tidaknya hipotesis yang telah dirumuskan dengan cara mencocokkan rumusan hipotesis tentang kelistrikan pada saraf manusia dengan konsep yang berhasil ditemukan dari buku sumber/literatur. Peserta didik menyimpulkan hasil pengumpulan informasi dan diskusi, misalnya: - menyimpulkan bahwa tubuh dapat merasakan rangsang dari lingkungan karena adanya sistem saraf yang memanfaatkan prinsip kelistrikan; -

 



Kegiatan Penutup





menyimpulkan bahwa kelistrikan juga terdapat pada beberapa hewan.

Peserta didik mengomunikasikan informasi yang telah diperoleh di depan kelas. Guru dan peserta didik membuat kesimpulan tentang kelistrikan pada saraf manusia, dan hewan-hewan yang menghasilkan listrik. Peserta didik dan guru mereviu hasil kegiatan pembelajaran. Peserta didik ditugaskan membuat makalah tentang sifat kelistrikan pada saraf manusia dan beberapa hewan penghasil listrik untuk dikumpulkan pada pertemuan berikutnya. Peserta didik mengisi Kuis tentang Konsep Listrik Statis.

G. Penilaian, Pembelajaran Remedial dan Pengayaan 1.

 

24

Teknik penilaian : Tehnik peilaian yang digunakan yaitu sebagai berikut Metode/Teknik penilaian Observasi Tes Tertulis



Bentuk Instrumen Lembar pengamatan Sikap dan Rubrik



Tes Uraian dan Pilihan Ganda

5 menit

2.

IPA SMP KK I

Instrumen penilaian a. Penilaian Kompetensi Sikap 1. Lembar Pengamatan Sikap/Perilaku pada saat Diskusi No

Nama Peserta didik

1.

................

2.

……………

Kerja sama

Santun

Proaktif

Bijaksana

Cara pengisian lembar penilaian sikap adalah dengan memberikan skor pada kolom-kolom sesuai hasil pengamatan terhadap peserta didik selama kegiatan. Kriterianya yaitu: 4 = sangat baik; 3 = baik; 2 = cukup; 1 = kurang 2. Lembar penilaian diri Penilaian Diri Topik: ......................

Nama: ................ Kelas: ...................

Setelah mempelajari materi Konsep Listrik Statis, kamu dapat melakukan penilaian diri dengan cara memberikan tanda V pada kolom yang tersedia sesuai dengan kemampuan.

No

Pernyataan

1.

Jenis muatan listrik

2.

Konsep listrik statis

3.

Interaksi dua benda bermuatan listrik

4.

Hokum Coulomb

5.

Kelistrikan pada saraf

6.

Cara menghitung hambatan suatu kawat

Sudah memahami

Belum memahami

25

Kegiatan Pembelajaran 1 7.

Sifat hantaran pada kawat

8.

.....................................................

Catatan: skor 1 = Tidak; 2 = Ya Nilai peserta didik menggunakan rumus: 3. Penilaian antarpeserta didik Penilaian antarpeserta didik Topik/Subtopik: ............................. Tanggal Penilaian: ........................

Nama Teman yang dinilai: .................. Nama Penilai:.......................................

-

Amati perilaku temanmu dengan cermat selama mengikuti pembelajaran Berikan tanda v pada kolom yang disediakan berdasarkan hasil pengamatanmu. - Serahkan hasil pengamatanmu kepada gurumu Dilakukan/muncul No Perilaku Ya Tidak 1.

Mau menerima pendapat teman

2.

Memaksa teman untuk menerima pendapatnya

3.

Memberi solusi terhadap pendapat yang bertentangan

4.

Mau bekerjasama dengan semua teman

5.

...................................... Penskoran: Pernyataan 1, 3, dan 4 : Ya = 2, Tidak = 1 Pernyataan 2

: Ya = 1, Tidak = 2

Nilai peserta didik dapat menggunakan rumus:

26

IPA SMP KK I

4. Jurnal JURNAL Nama Peserta Didik: …………...........................................…….. Kelas: ..................................................................................... Aspek yang diamati: ………...........................................………..

Keterangan/ No

Hari/Tanggal

Kejadian Tindak Lanjut

1. ...

b. Penilaian Kompetensi Pengetahuan a. Tes pilihan ganda Pilihlah satu jawaban yang benar. 1. Bagian sel saraf yang berfungsi meneruskan impuls listrik dari badan sel saraf ke sel saraf lain adalah .... a. dendrit b. myelin c. akson d. nodus ranvier 2. Zat kimia yang berfungsi untuk menghantarkan rangsang listrik dalam tubuh manusia adalah …. a. lipase b. neurotransmitter c. amilase d. esterogen 3. Sel saraf sering diibaratkan seperti kabel listrik karena memiliki bentuk dan mekanisme kerja yang hampir sama. Pada sel saraf terdapat isolator listrik, yaitu .... a. akson b. dendrit c. myelin d. nodus ranvier

27

Kegiatan Pembelajaran 1 4. Listrik dapat mengalir dalam saraf karena faktor-faktor berikut, kecuali .... a. ada rangsangan dari luar b. ada ion di dalam tubuh c. akson sebagai penghantar listrik d. myelin sebagai isolator listrik 5. Ikan belalai gajah memiliki mulut yang panjang menyerupai bentuk belalai gajah. Ikan ini dilengkapi dengan organ khusus, yang disusun oleh ribuan sel electropax, pada bagian ekor yang mampu menghasilkan listrik statis bertegangan tinggi. Pernyataan yang benar berkaitan dengan sel elektropax ini adalah .... a. sel electroplax menghasilkan muatan positif pada bagian dalam dan muatan negatif pada bagian luar b. sel electroplax menghasilkan muatan negatif pada bagian dalam dan muatan positif pada bagian luar c. sel electroplax hanya menghasilkan muatan negatif pada saat ikan beristirahat d. sel electroplax hanya menghasilkan muatan positif pada saat ikan beristirahat Kunci jawaban: Nomor 1 Jawaban

c

2

3

4

5

b

c

d

a

Bobot soal masing-masing 1 Nilai

x100

b. Tes uraian Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan benar. 1. Sebutkan bagian-bagian sel saraf berikut dan jelaskan fungsinya.

2. Sebutkan 3 jenis hewan yang dapat menghasilkan listrik dan jelaskan.

28

IPA SMP KK I

Kunci Jawaban: No

Jawaban

Skor 30

1 Bagian a

Nama Sinapsis

b

Dendrit

c

Akson

d

Selubung myelin

e

Nodus ranvier

f

Badan sel

g

Inti sel

Fungsi Mengirimkan impuls dari akson ke dendrit di sel saraf lain Menerima impuls dari sel lain dan meneruskannya ke badan sel. Meneruskan impuls dari badan sel saraf ke sel saraf lain atau ke sel otot atau ke sel kelenjar. Mempercepat impuls saraf dengan membantu terjadinya loncatan muatan. Tempat terjadinya tarik-menarik muatan listrik di membran sel saraf. Meneruskan impuls dari dendrit ke akson. Di dalam inti sel terdapat kromosom dan DNA yang berfungsi untuk mengatur sifat keturunan dari sel tersebut.

Rubrik: a. Jika dapat menyebutkan 7 bagian sel dengan benar (skor 10) b. Jika dapat menyebutkan 7 fungsi sel dengan benar sesuai bagian sel (skor 20) Skor = skor a + skor b 2

1. Ikan Belalai Gajah Ikan ini dilengkapi dengan organ khusus, yang disusun oleh ribuan sel electropax, pada bagian ekor yang mampu menghasilkan listrik statis bertegangan tinggi. Sel electroplax merupakan sel yang menghasilkan muatan negatif pada bagian dalam dan muatan positif pada bagian luar saat ikan belalai gajah dalam keadaan beristirahat. Arus listrik akan muncul pada saat otot ikan berkontraksi, pada saat itu pula ikan mampu mendeteksi keberadaan predator dan mangsa.

20

29

Kegiatan Pembelajaran 1 2. Ikan Pari Elektrik Ikan pari elektrik mampu mengendalikan tegangan listrik yang ada pada tubuhnya. Kedua sisi kepala ikan pari elektrik mampu menghasilkan listrik hingga sebesar 220 volt. Besar tegangan ini sama seperti besar tegangan listrik yang ada di rumah. 3. Hiu Kepala Martil Hiu kepala martil memiliki ratusan ribu elektroreseptor atau sel penerima rangsang listrik. Hiu kepala martil mampu menerima sinyal listrik hingga setengah milyar volt. Hiu kepala martil biasa menggunakan kemampuan mendeteksi sinyal listrik untuk mengetahui letak mangsa di bawah pasir, menghindari keberadaan predator, dan untuk mendeteksi arus laut yang bergerak sesuai medan magnet bumi. 4. Echidnas Echidnas memiliki moncong memanjang yang berfungsi sebagai pengirim sinyal-sinyal listrik untuk menemukan serangga (mangsa). Elektroreseptor Echidnas terusmenerus dibasahi agar lebih mudah untuk menghantarkan listrik. Hal inilah yang menyebabkan kebanyakan hewan yang memiliki sistem elektroreseptor berasal dari perairan. 5. Belut Listrik Penelitian menunjukkan bahwa belut listrik dapat menghasilkan kejutan tanpa lelah selama satu jam. Besarnya jumlah energi listrik yang dihasilkan tersebut diyakini dapat membunuh manusia dewasa. 6. Lele Elektrik Lele air tawar yang berasal dari perairan tropis di Afrika ini memiliki kemampuan untuk menghasilkan listrik hingga sebesar 350 volt. Besarnya energi yang dihasilkan lele elektrik sama seperti energi listrik yang diperlukan untuk menyalakan komputer selama 45 menit. Rubrik: a. Jika dapat menyebutkan 3 hewan yang menghasilkan listrik dengan benar (skor 5) b. Jika dapat menjelaskan alasan hewan tersebut menghasilkan listrik (skor 15) Skor = skor a + skor b Total skor soal nomor 1 dan 2

30

50

IPA SMP KK I

c. Penilaian diskusi Lembar observasi terhadap diskusi dan tanya jawab Pernyataan Pengungkapan Ketepatan Nama Kebenaran gagasan yang penggunaan Peserta konsep orisinal istilah Didik Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Fitria Gina .... Keterangan: diisi dengan ceklis ( √ )

Jumlah Ya

Tidak

Skor: Ya = 1, Tidak= 0

Nilai

x 100

c. Penilaian Kompetensi Keterampilan Mata Pelajaran : IPA Kelas

: IX .

Kelompok

: .....

Topik/Subtopik

: Konsep Listrik Statis/Kelistrikan pada Saraf dan Hewan Penghasil Listrik

No

Nama Peserta didik

Aspek yang dinilai Kebenaran Konsep

Kelengkapa n gagasan

Sistema tika

Tata bahasa

Catatan / Nilai

1 2 3 4 dst

31

Kegiatan Pembelajaran 1 Format Penilaian Makalah

Rubrik penilaian laporan No

Komponen

Skor Skor 25 jika seluruh konsep IPA pada makalah benar

1

Kebenaran Konsep

Skor 15 jika sebagian konsep IPA pada makalah benar Skor 5 jika semua konsep IPA pada makalah salah Skor 25 jika kelengkapan gagasan sesuai konsep

2

Kelengkapa n gagasan

Skor 15 jika kelengkapan gagasan kurang sesuai konsep Skor 5 jika kelengkapan gagasan tidak sesuai konsep Skor 25 jika sistematika makalah sesuai aturan yang disepakati

3

Sistematika

Skor 15 jika sistematika makalah kurang sesuai aturan yang disepakati Skor 5 jika sistematika makalah tidak sesuai aturan yang disepakati Skor 25 jika tata bahasa makalah sesuai aturan

4

Tata bahasa

Skor 15 jika tata bahasa makalah kurang sesuai aturan Skor 5 jika tata bahasa makalah tidak sesuai aturan

Keterangan: Skor maksimal Nilai

=

=

Jumlah komponen yang dinilai x 25 = 4 x 25 = 100 x 4

2. Pembelajaran Remedial dan Pengayaan Pembelajaran Remedial Pembelajaran remedial dilakukan segera setelah kegiatan penilaian.  JIka terdapat lebih dari 50% peserta didik yang mendapat nilai di bawah 2,67; maka dilaksanakan pembelajaran remedial (remedial teaching), terhadap kelompok tersebut.  Jika terdapat 30%-50% peserta didik yang mendapat nilai di bawah 2,67; maka dilaksanakan penugasan dan tutor sebaya terhadap kelompok tersebut.  Jika terdapat kurang dari 30% peserta didik yang mendapat nilai di bawah 2,67; maka diberikan tugas terhadap kelompok tersebut.

32

IPA SMP KK I

Setelah remedial dilaksanakan kemudian dilaksanakan tes ulang pada indikatorindikator pembelajaran yang belum tercapai oleh masing-masing peserta didik. Pengayaan Pengayaan diberikan kepada peserta didik yang mendapat nilai di atas 2,67 dengan cara diberikan tugas mengkaji tentang medan listrik dan bagaimana menggambarkan garis medan listrik pada muatan listrik (positif dan negatif), atau mengerjakan soal-soal yang bersifat HOTS (High Order Thinking Skills) terkait dengan materi Konsep Listrik Statis, Kelistrikan pada Saraf dan Hewan-Hewan yang menghasilkan listrik.

H. Media/alat, Bahan, dan Sumber Belajar   

Media/Alat - Kabel listrik - Gambar sel saraf Bahan - Lembar Kerja Sumber belajar Buku IPA Terpadu Kelas IX dan sumber lainnya (Internet, buku literatur)

Lampiran MATERI PEMBELAJARAN Materi Pembelajaran Reguler A. Sistem Saraf pada Manusia Selain pada kabel, ternyata tubuh manusia juga dialiri oleh arus listrik, khususnya pada saraf yaitu dengan adanya impuls listrik. Bidang yang khusus mempelajari tentang aliran impuls listrik pada tubuh manusia disebut biolistrik. Tegangan pada tubuh berbeda dengan yang kita bayangkan seperti listrik rumah tangga. Kelistrikan pada tubuh hanya berkaitan dengan komposisi ion yang terdapat dalam tubuh, bukan listrik yang mengalir seperti pada kabel listrik di rumahrumah. Setiap manusia memiliki sistem saraf yang dapat mengontrol gerak otot. Sistem saraf terdiri atas sel-sel saraf berfungsi untuk menerima, mengolah, dan mengirim rangsangan yang diterima panca indera. Rangsangan ini disebut impuls. Setiap sel saraf terdiri atas 3 bagian, yaitu badan sel saraf, dendrit, dan akson atau neurit. Selain ketiga bagian tersebut, pada sel saraf juga terdapat bagian tambahan berupa selubung myelin. Myelin sebetulnya bukan bagian sel

33


saraf, tetapi terdiri dari sel pembentuk myelin yang berfungsi menyelubungi akson. Berdasarkan keberadaan myelin, terdapat dua macam neuron, yaitu neuron yang berselubung myelin dan neuron yang tidak berselubung myelin. Berikut ini bagian-bagian sebuah sel saraf.

Gambar 4. Bagian-bagian sel saraf

Bagian-bagian sel saraf manusia dan fungsinya ditunjukkan pada tabel berikut. Tabel 3. Bagian Sel saraf

1

Bagian sel saraf Dendrit

2

Badan sel

3

Akson/Neurit

No

34

Deskripsi

Fungsi

Penonjolan badan sel yang bercabang-cabang dan berbentuk seperti cabang pohon Di dalamnya terdapat inti sel yang dikelilingi oleh sitoplasma. Sitoplasma mengandung organela sel seperti mitokondria, ribosom, badan golgi dan retikulum endoplasma khusus milik sel saraf yang disebut badan nissl. Penonjolan badan sel berbentuk panjang dan silindris. Setiap satu sel saraf hanya memiliki satu akson. Ujung akhir akson disebut dengan terminal akson. Terminal ini memiliki beberapa percabangan dan berbonggol. Pada bonggol inilah akan dilepaskan neurotransmitter dan disebut sebagai bonggol sinaptik.

Menerima impuls dari sel lain dan meneruskannya ke badan sel Meneruskan impuls dari dendrit ke akson

Meneruskan impuls dari badan sel saraf ke sel saraf lain atau ke sel otot atau ke sel kelenjar. Pada bonggol sinaptik terjadi proses sinapsis, yaitu komunikasi antara sel saraf satu dengan yang lain atau sel saraf dengan sel otot dan sel kelenjar menggunakan neurotransmitter.

No 4

5

Bagian sel saraf Myelin

Nodus ranvier

IPA SMP KK I

Deskripsi

Fungsi

Selubung lemak berlapislapis, dihasilkan oleh sel Schwann. Lapisan lemak myelin sulit ditembus oleh ion-ion yang keluar dan masuk membran sel saraf pada bagian akson. Daerah akson terbuka yang tidak diselubungi myelin

Mempercepat impuls saraf dengan membantu terjadinya loncatan muatan

Tempat terjadinya tarikmenarik muatan listrik di membran sel saraf.

Sel saraf sering diibaratkan seperti kabel listrik karena memiliki bentuk dan mekanisme kerja yang hampir sama. Coba perhatikan Gambar 2. Setiap sel saraf hanya memiliki satu akson yang mendukung terjadinya perambatan atau hantaran arus listrik. Selain akson, penghantar listrik lain di dalam tubuh makhluk hidup selain akson adalah cairan tubuh. Cairan tubuh dapat berupa darah, cairan jaringan dan sitosol dalam sitoplasma sel. Pada sel saraf juga terdapat isolator listrik, yaitu selubung myelin pada akson.

Gambar 5.

Pada akson tidak berselubung myelin, hantaran arus listrik dapat terjadi sepanjang akson. Pada akson berselubung myelin, beda potensial terjadi di daerah akson yang tidak diselubungi myelin atau di daerah yang disebut nodus

35


ranvier. Tarik menarik muatan listrik terjadi di nodus ranvier satu dan seterusnya. Dengan demikian, selain myelin berfungsi sebagai pelindung akson juga dapat mempercepat terjadinya loncatan muatan listrik pada saraf.

Gambar 6. Muatan yang ada di luar dan di dalam sel saraf tidak dapat tarik-menarik dengan sendirinya karena ada pemisah berupa membran sel saraf. Tarik-menarik antarmuatan akan terjadi jika ada rangsangan dari neurotransmitter.

Gambar 7. Ilustrasi muatan listrik pada sel saraf tidak bermyelin

36

IPA SMP KK I

Saat sel saraf tidak menghantarkan impuls, muatan positif Na+ melingkupi bagian luar membran sel. Pada kondisi demikian, membran sel saraf bagian luar bermuatan listrik positif dan membran sel bagian dalam bermuatan listrik negatif (Cl-). Lebih jelasnya, perhatikan Gambar 7.

Gambar 8. Impuls Listrik pada Saraf Manusia

37


B. Hewan Penghasil Listrik Seperti manusia, hewan menghasilkan listrik sebagai impuls rangsang dalam tubuhnya untuk menanggapi rangsangan, bergerak, berburu mangsa, melawan predator, atau bahkan navigasi. Meskipun pada umumnya arus listrik yang dihasilkan sangat lemah, namun ada beberapa hewan yang dianugerahi keistimewaan oleh Tuhan Yang Maha Esa sehingga mampu menghasilkan arus listrik yang sangat kuat.

1. Ikan Belalai Gajah Ikan belalai gajah memiliki mulut yang panjang menyerupai bentuk belalai gajah. Ikan ini dilengkapi dengan organ khusus, yang disusun oleh ribuan sel electropax, pada bagian ekor yang mampu menghasilkan listrik statis bertegangan tinggi. Sel electroplax merupakan sel yang menghasilkan muatan negatif pada bagian dalam dan muatan positif pada bagian luar saat ikan belalai gajah dalam keadaan beristirahat. Arus listrik akan muncul pada saat otot ikan berkontraksi, pada saat itu pula ikan mampu mendeteksi keberadaan predator dan mangsa.

38

IPA SMP KK I

2. Ikan Pari Elektrik Ikan pari elektrik mampu mengendalikan tegangan listrik yang ada pada tubuhnya. Kedua sisi kepala ikan pari elektrik mampu menghasilkan listrik hingga sebesar 220 volt. Besar tegangan ini sama seperti besar tegangan listrik yang ada di rumah.

3. Hiu Kepala Martil Hiu kepala martil memiliki ratusan ribu elektroreseptor atau sel penerima rangsang listrik. Hiu kepala martil mampu menerima sinyal listrik hingga setengah milyar volt. Hiu kepala martil biasa menggunakan kemampuan mendeteksi sinyal listrik untuk mengetahui letak mangsa di bawah pasir, menghindari keberadaan predator, dan untuk mendeteksi arus laut yang bergerak sesuai medan magnet bumi.

39


4. Echidnas Echidnas memiliki moncong memanjang yang berfungsi sebagai pengirim sinyalsinyal listrik untuk menemukan serangga (mangsa). Elektroreseptor Echidnas terus-menerus dibasahi agar lebih mudah untuk menghantarkan listrik. Hal inilah yang menyebabkan kebanyakan hewan yang memiliki sistem elektroreseptor berasal dari perairan.

5. Belut Listrik Penelitian menunjukkan bahwa belut listrik dapat menghasilkan kejutan tanpa lelah selama satu jam. Besarnya jumlah energi listrik yang dihasilkan tersebut diyakini dapat membunuh manusia dewasa. 6. Lele Elektrik Lele air tawar yang berasal dari perairan tropis di Afrika ini memiliki kemampuan untuk menghasilkan listrik hingga sebesar 350 volt. Besarnya energi yang dihasilkan lele elektrik sama seperti energi listrik yang diperlukan untuk menyalakan komputer selama 45 menit.

Lele elektrik

40

IPA SMP KK I

Materi Pengayaan Medan Listrik Medan listrik digambarkan oleh serangkaian garis listrik yang arahnya keluar atau masuk ke dalam muatan. Arah garis listrik ke dalam digunakan untuk menunjukkan muatan negatif dan arah garis listrik ke luar digunakan untuk menunjukkan muatan positif.

Gambar 9. Garis Gaya Listrik Dua Muatan

41


Cara menggambarkan garis gaya listrik Semakin besar nilai muatan listrik, maka akan semakin banyak garis gaya listrik yang berada disekitar muatan tersebut. Sebaliknya, semakin kecil nilai muatan listrik, maka akan semakin sedikit pula garis gaya listrik yang berada di sekitar muatan tersebut. Perhatikan gambar berikut.

Gambar 10. Garis Gaya Listrik Dua Muatan

42

IPA SMP KK I

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK “KELISTRIKAN PADA SARAF MANUSIA” Kegiatan 1 Sel Saraf pada Manusia

1.

2.

Lakukan kegiatan berikut bersama teman-temanmu di kelompok. Pukulkan sikutmu pada meja. Kemudian tuliskan, apakah yang kamu rasakan? Buatlah 1 pertanyaan terkait dengan demonstrasi di atas.

3.

Rumuskan jawaban sementara (hipotesis) terhadap pertanyaan yang telah kalian tentukan pada nomor 2 di atas.

4.

Carilah berbagai informasi tentang sel saraf manusia. Kamu dapat membacanya dari Buku IPA yang kamu miliki atau sumber informasi lainnya (Internet, buku literatur, dll). Setelah itu jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini.

Pertanyaan: a. Identifikasi bagian-bagian sel saraf pada manusia. Kemudian isilah bagianbagian sel saraf tersebut pada gambar berikut.

43


b.

Tulislah bagian-bagian sel saraf dari gambar di atas pada tabel berikut, kemudian jelaskan fungsinya. No a. b. c. d. e. f. g.

44

Nama bagian sel saraf

Fungsinya

IPA SMP KK I

Kegiatan 2 Bacalah teks berikut. Kemudian jawab pertanyaan di bawahnya.

Sel Saraf dan Kabel

Sel saraf sering diibaratkan seperti kabel listrik karena memiliki bentuk dan mekanisme kerja yang hampir sama. Coba perhatikan gambar di bawah.

Gambar 11. Berkas sel saraf dan kabel listrik Setiap sel saraf hanya memiliki satu akson yang mendukung terjadinya perambatan atau hantaran arus listrik. Pada sel saraf terdapat isolator listrik, yaitu selubung myelin. Pada akson tidak berselubung myelin, hantaran arus listrik dapat terjadi di sepanjang akson. Sementara itu, pada akson berselubung myelin, beda potensial terjadi di daerah akson yang tidak diselubungi myelin atau di daerah yang disebut nodus ranvier. Tarik-menarik muatan listrik terjadi di nodus ranvier satu dan seterusnya. Dengan demikian, selain myelin berfungsi sebagai pelindung akson juga dapat mempercepat terjadinya loncatan muatan listrik pada saraf.

45


Gambar 12. (a) Akson tak bermyelin, (b) Akson bermyelin

Selain akson, penghantar listrik lain di dalam tubuh makhluk hidup adalah cairan tubuh. Cairan tubuh dapat berupa darah, cairan jaringan, dan sitosol dalam sitoplasma sel. Pertanyaan: 1.

2.

3. 4.

Jika sel saraf itu diibaratkan kabel, a. bagian sel mana yang memiliki sifat yang sama dengan plastik pada kabel? Bagaimana sifat hantaran listriknya? b. Dan bagian sel saraf mana yang dapat menghantarkan listrik? Berdasarkan teks di atas, apakah yang dimaksud dengan isolator listrik? Dan apakah yang dimaksud konduktor listrik? Sebutkan bagian tubuh mana yang termasuk konduktor listrik? Bagaimana sel saraf berperan sehingga rangsang dari luar dapat langsung kita rasakan? Bagaimana sel saraf menyampaikan informasinya? Selain pada saraf manusia, kelistrikan dihasilkan juga oleh beberapa hewan. Hewan apa saja? Mengapa hewan tersbeut menghasilkan listrik? Carilah informasinya.

Periksalah! Setelah kalian memperoleh informasi tentang sifat kelistrikan pada saraf dan beberapa bahan dari penyelidikanmu di atas, coba cermati hipotesis (dugaan sementara) yang telah kalian rumuskan di awal pembelajaran. Apakah hipotesis kalian sesuai dengan informasi yang kamu peroleh?

Kesimpulan Apakah kesimpulanmu tentang sifat kelistrikan pada saraf manusia? Apakah kesimpulan mu tentang hewan-hewan yang menghasilkan listrik? Bagaimana sikap kalian setelah mengetahui fungsi sel saraf pada tubuh manusia?

-Selamat Bekerja-

46

IPA SMP KK I

D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas pembelajaran pada kegiatan pembelajaran Pengembangan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran terdiri atas dua bagian: yaitu diskusi materi dan aktivitas praktik. Anda dipersilahkan melakukan aktivitas pembelajaran tersebut secara mandiri dengan penuh tanggung jawab yang tinggi.

1. Diskusi Materi Pada saat mempelajari materi, baca uraian materi sampai tuntas dengan teliti, kritis, dan rasa ingin tahu yang tinggi dan buatlah rangkuman dengan kreatif dalam bentuk peta pikiran (mindmap) secara mandiri kemudian diskusikan dalam kelompok. Selanjutnya perwakilan kelompok mempresentasikan hasil diskusi

kelompok

dan

anggota

kelompok

lain

memperhatikan

dan

menanggapinya secara aktif. LK.I.01

Diskusi

Materi

Topik

Pengembangan

Rencana

Pelaksanaan

Pembelajaran Tujuan : Melalui diskusi kelompok peserta diklat mampu mengidentifikasi konsep-konsep penting topik Pengembangan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Langkah Kegiatan : 1. Pelajarilah topik penilaian proses dan hasil belajar dari bahan bacaan pada modul ini, dan bahan bacaan lainnya! 2. Diskusikan secara kelompok untuk mengidentifikasi konsep-konsep penting yang ada pada topik Pengembangan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran! 3. Buatlah rangkuman materi tersebut dalam bentuk peta pikiran (mind map)! 4. Presentasikanlah hasil diskusi kelompok Anda! 5. Perbaiki hasil kerja kelompok Anda jika ada masukan dari kelompok lain!

47


2. Praktik Setelah Anda mengkaji materi Pengembangan RPP. Anda dapat mencoba melakukan kegiatan eksperimen yang dalam modul ini disajikan petunjuknya dalam lembar kegiatan. Pastikan Anda sudah menguasai seluruh materi dalam modul, baik yang berkaitan dengan teori maupun kegiatan praktik. Untuk

kegiatan

praktik,

Penyusunan

dan

Penelaahan

Rencana

Pelaksanaan Pembelajaran IPA, siapkan alat dan bahannya. Ikuti setiap petunjuk yang ada dalam setiap lembar kerja. Lakukan diskusi untuk menentukan hasil kegiatan. Anda dapat bekerjasama dalam kelompok masing-masing dan menyelesaikan aktivitas sesuai dengan waktu yang ditentukan. Aktivitas dapat dilakukan dengan mandiri atau kerjasama terutama pada saat praktik, kreatif dalam membuat laporan hasil kerja. Laporan yang dikumpulkan merupakan hasil musyawarah mufakat bersama dan jika ada perbaikan menjadi tanggung jawab semua anggota kelompok.

48

IPA SMP KK I

Lembar Kerja 2 (LK.I.02) Penyusunan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran IPA Tujuan Kegiatan: Peserta mampu menyusun RPP sesuai topik terpilih yang menerapkan pendekatan saintifik sesuai model belajar yang relevan.

Langkah Kegiatan: 1. Pelajari prinsip-prinsip penyusunan RPP dengan teliti! 2. Siapkan dokumen kurikulum Permedikbud nomor 22 dan nomor 24 tahun 2016, hasil kegiatan Penjabaran KD ke dalam Indikator Pencapaian Kompetensi dan Materi Pembelajaran, Analisis Pendekatan Saintifik dalam Model pembelajaran, dan Perancangan Instrumen Penilaian. 3. Susunlah

RPP

sesuai

dengan

prinsip-prinsip

pengembangannya,

komponen-sistematika RPP*) dan format RPP**) yang tersedia. 4. Setelah selesai, telaah kembali RPP yang disusun menggunakan format telaah RPP untuk kesempurnaan RPP yang kelompok Anda susun. 5. Presentasikan hasil kerja kelompok Anda. 6. Perbaiki hasil kerja kelompok Anda jika ada masukan dari kelompok lain.

Catatan: *)

komponen-sistematika RPP yang ada di dalam modul sesuai dengan Permendikbud nomor 22 tahun 2016.

**) format RPP dikembangkan sesuai sistematika RPP pada Permendikbud, lay out tidak harus sama tetapi diharapkan disusun dengan rapih, sistematis dengan kalimat yang singkat, jelas dan mudah dipahami.

49


Alternatif Format RPP

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Sekolah:

_______________________

Mata pelajaran:

_______________________

Kelas/Semester:

_______________________

Materi Pokok

_______________________

Alokasi Waktu:

_______________________

A. Tujuan Pembelajaran B. Kompetensi Inti (KI) C. Kompetensi Dasar 1. KD pada KI-1 2. KD pada KI-2 3. KD pada KI-3 4. KD pada KI-4 D. Indikator Pencapaian Kompetensi*) 1. Indikator KD pada KI-1 2. Indikator KD pada KI-2 3. Indikator KD pada KI-3 4. Indikator KD pada KI-4 E. Materi Pembelajaran F. Kegiatan Pembelajaran 1. Pertemuan Pertama: (...JP) Langkah Sintak Model Pembelajaran Pembelajaran Kegiatan Pendahuluan Kegiatan Inti

Kegiatan Penutup

50

Deskripsi

Memuat kegiatan: -

Mengamati Menanya Mengumpulkan informasi/mencoba Menalar/mengasosiasi Mengomunikasikan

Alokasi Waktu

IPA SMP KK I

2. Pertemuan Kedua: (...JP) Langkah Sintak Model Pembelajaran Pembelajaran Kegiatan Pendahuluan Kegiatan Inti

Deskripsi

Alokasi Waktu

Memuat Kegiatan: - Mengamati - Menanya - Mengumpulkan informasi/mencoba - Menalar/mengasosiasi - Mengomunikasikan

Kegiatan Penutup

G. Penilaian, Pembelajaran Remedial dan Pengayaan 1.1 Teknik penilaian 1.2 Instrumen penilaian a. Pertemuan Pertama b. Pertemuan Kedua c. Pertemuan seterusnya 1.3 Pembelajaran Remedial dan Pengayaan 1.4 Kunci dan Pedoman Penskoran H. Media/alat, Bahan, dan Sumber Belajar 1. Media/Alat 2. Bahan 3. Sumber Belajar

51


Lembar Kerja 3 (LK.I.03) Penelaahan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Tujuan Kegiatan: Melalui diskusi kelompok peserta mampu menelaah RPP yang sudah dibuat untuk perbaikan. Langkah Kegiatan: 1. Pelajari prinsip-prinsip penyusunan RPP! 2. Siapkan dokumen kurikulum Permendiknas no 41 Tahun 2007 atau Permedikbud nomor 103 dan nomor 104 tahun 2014, hasil kegiatan Model pembelajaran dan Perancangan Instrumen Penilaian. 3. Cermatilah format RPP sesuai dengan prinsip-prinsip pengembangannya, komponen-sistematika RPP*) dan format RPP**) yang tersedia! 4. Setelah selesai, telaah kembali RPP yang disusun menggunakan format telaah RPP untuk kesempurnaan RPP yang kelompok Anda susun! 5. Presentasikan hasil kerja kelompok Anda! 6. Perbaiki hasil kerja kelompok Anda jika ada masukkan dari kelompok lain!

Catatan: *)

komponen-sistematika RPP yang ada di dalam modul sesuai dengan Permedikbud nomor 22 tahun 2017.

**) format RPP dikembangkan sesuai sistematika RPP pada Permendikbud, lay out tidak harus sama tetapi diharapkan disusun dengan rapih, sistematis dengan kalimat yang singkat, jelas dan mudah difahami.

52

IPA SMP KK I

Format RPP Kurikulum 2006 menyesuaikan yang telah disepakati

FORMAT PENELAAHAN RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Materi Pelajaran: ___________________________ Topik/Tema: _______________________________ Berilah

tanda cek ( V) pada kolom skor (1, 2, 3 ) sesuai dengan kriteria yang

tertera pada kolom tersebut! Berikan catatan atau saran untuk perbaikan RPP sesuai penilaian Anda!

No A.

Komponen Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Identitas Mata Pelajaran

1.

Satuan pendidikan, Mata pelajaran/tema, kelas/semester dan Alokasi waktu.

B.

Pemilihan Kompetensi

1.

Kompetensi Inti

2.

Kompetensi Dasar

C.

Perumusan Indikator

1.

Kesesuaian dengan KD.

2.

Kesesuaian penggunaan kata kerja operasional dengan kompetensi yang diukur.

3.

Kesesuaian dengan aspek sikap, pengetahuan, dan keterampilan.

D.

Pemilihan Materi Pembelajaran

Hasil Penelaahan dan Skor 1

2

3

Tidak Ada

Kurang Lengkap

Sudah Lengkap

Tidak Ada

Kurang Lengkap

Sudah Lengkap

Tidak Sesuai

Sesuai Sebagian

Sesuai Seluruhnya

Tidak Sesuai

Sesuai Sebagian

Sesuai Seluruhnya

Catata n

53


No 1.

Kesesuaian dengan KD

2.

Kesesuaian dengan karakteristik peserta didik.

3.

Kesesuaian dengan alokasi waktu.

E.

Kegiatan Pembelajaran

1.

Menampilkan kegiatan pendahuluan, inti, dan penutup dengan jelas.

2.

Kesesuaian kegiatan dengan pendekatan saintifik.

3.

Kesesuaian dengan sintak model pembelajaran yang dipilih

4.

Kesesuaian penyajian dengan sistematika materi.

5.

Kesesuaian alokasi waktu dengan cakupan materi.

F.

54

Komponen Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Penilaian

1.

Kesesuaian dengan teknik penilaian autentik.

2.

Kesesuaian dengan instrumen penilaian autentik

3.

Kesesuaian soal dengan dengan indikator pencapaian kompetensi.

4.

Kesesuaian kunci jawaban dengan soal.

5.

Kesesuaian pedoman penskoran dengan soal.

Hasil Penelaahan dan Skor 1

2

3

Tidak Sesuai

Sesuai Sebagian

Sesuai Seluruhnya

Tidak Sesuai

Sesuai Sebagian

Sesuai Seluruhnya

Catata n

No

IPA SMP KK I Hasil Penelaahan dan Skor

Komponen Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

G.

Pemilihan Media Belajar

1.

Kesesuaian pembelajaran

2.

Kesesuaian dengan kegiatan pada pendekatan saintifik.

3.

Kesesuaian dengan peserta didik.

H.

Pemilihan Bahan Pembelajaran

1.

Kesesuaian pembelajaran

2.


I.

Pemilihan Sumber Pembelajaran

1.

Kesesuaian dengan materi pembelajaran

2.


3.

Kesesuaian dengan karakteristik peserta didik.

dengan

1

2

3

Tidak Sesuai

Sesuai Sebagian

Sesuai Seluruhnya

Tidak Sesuai

Sesuai Sebagian

Sesuai Seluruhnya

Tidak Sesuai

Sesuai Sebagian

Sesuai Seluruhnya

Catata n

materi

karakteristik

dengan

materi

Jumlah

Komentar/Rekomendasi terhadap RPP secara umum. ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

55


E. Latihan / Kasus / Tugas 1. Soal Pilihan Ganda Kerjakanlah soal secara mandiri dan teliti dengan cara memilih salah satu pilihan jawaban yang paling tepat. 1. Dalam pendahuluan pembelajaran, kegiatan yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut, kecuali .... A. memeriksa pekerjaan rumah materi pelajaran yang telah dilakukan B. menyampaikan kompetensi yang akan dicapai dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari C. menyampaikan garis besar cakupan materi dan kegiatan yang akan dilakukan D. menyampaikan lingkup dan teknik penilaian yang akan digunakan

2. Perhatikan pernyataan berikut. A. Materi

Pembelajaran

dikelompokkan

menjadi

materi

untuk

pembelajaran reguler dan pengayaan B. Penjabaran kegiatan pembelajaran yang ada pada silabus dalam bentuk yang lebih operasional C. Pengembangan penilaian pembelajaran dengan cara menentukan lingkup, teknik, dan instrumen penilaian, serta membuat pedoman penskoran; D. Menentukan strategi pembelajaran remedial segera setelah dilakukan penilaian Langkah-langkah atau rambu-rambu yang benar dalam penyusunan RPP adalah .... A. a, b dan d B. a, c, dan d C. b,c dan d D. a, b dan c.

56

IPA SMP KK I

3. Pernyataan yang benar tentang pengembangan RPP adalah .... A. harus dilakukan secara berkelompok B. difasilitasi oleh pengawas sekolah C. dikoordinasikan di kelompok kerja D.

dikoordinasikan oleh kepala sekolah

4. Pertama kali yang harus dilakukan guru dalam penyusunan RPP adalah ... A. mengkaji RPP sebelumnya B. mengkaji buku pelajaran C. mengkaji silabus D. mengkaji permendikbud 5. Indikator pencapaian kompetensi dikembangkan berdasarkan .... A. Kompetensi Inti B. Kompetensi Dasar C. Standar Kompetensi D. Tujuan Pembelajaran

57


F. Rangkuman Pada Permendikbud nomor 22 tahun 2016 dinyatakan bahwa RPP merupakan rencana pembelajaran yang dikembangkan secara rinci mengacu pada silabus, buku teks pelajaran, dan buku panduan guru. RPP mencakup: (1) identitas sekolah/madrasah, mata pelajaran, dan kelas/semester; Materi Pokok; (2) alokasi waktu; (3) Tujuan Pembelajaran, KI, KD, indikator pencapaian kompetensi; (4) materi pembelajaran; (5) kegiatan pembelajaran; (6) penilaian; dan (7) media/alat, bahan, dan sumber belajar. Pengembangan RPP dilakukan sebelum awal semester atau awal tahun pelajaran dimulai, namun perlu diperbaharui sebelum pembelajaran dilaksanakan. RPP disusun dengan memperhatikan keterkaitan dan keterpaduan antara KI, KD, indikator pencapaian kompetensi, materi pembelajaran, kegiatan pembelajaran, penilaian, dan sumber belajar dalam satu keutuhan pengalaman belajar. Komponen dan sistematika RPP selalu berkembang dan sesuai kebijakan yang berlaku, tetapi prinsip-prinsip penembangannya tidak terlalu berbeda.

G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Setelah menyelesaikan tugas/latihan ini, Anda dapat memperkirakan tingkat keberhasilan Anda dengan melihat kunci/rambu-rambu jawaban yang terdapat pada bagian akhir modul ini. Jika Anda memperkirakan bahwa pencapaian Anda sudah melebihi 75%, silakan Anda terus mempelajari kegiatan pembelajaran berikutnya, namun jika Anda menganggap pencapaian Anda masih kurang dari 80%, sebaiknya Anda ulangi kembali kegiatan pembelajaran ini dengan kerja keras, kreatif, disiplin dan kerjasama.

58

IPA SMP KK I

H. Pembahasan Latihan / Tugas / Kasus RPP hasil peserta dianalisis dan diberi nilai sesuai format penelaahan RPP, dan yang penting adalah masukan-masukan untuk perbaikan RPP Rubrik Penilaian Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) Rubrik penilaian RPP ini digunakan fasilitator untuk menilai RPP peserta yang telah dikerjakan secara berkelompok. Langkah-langkah penilaian RPP sebagai berikut: 1. Cermati format RPP dan telaah RPP yang akan dinilai! 2. Periksalah RPP dengan seksama 3. Berikan nilai setiap komponen RPP dengan cara membubuhkan tanda cek (√) pada kolom pilihan skor (1 ), (2) dan (3) sesuai dengan penilaian Anda terhadap RPP tersebut! 4. Berikan catatan khusus atau saran perbaikan setiap komponen RPP jika diperlukan! 5. Setelah selesai penilaian, jumlahkan skor seluruh komponen! 6. Tentukan nilai RPP menggunakan rumus sbb: PERINGKAT

NILAI

Amat Baik ( A)

90 ≤ A ≤ 100

Baik (B)

75 ≤ B < 90

Cukup (C)

60 ≤ C < 74

Kunci Jawaban Soal Pilihan Ganda 1.

A

2.

C

3.

D

4.

C

5.

B

59

Penutup

Penutup

Demikian telah kami susun Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Kelompok Kompetensi I untuk guru IPA SMP. Modul ini diharapkan dapat membantu Anda meningkatkan pemahaman terhadap materi Pengembangan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP). Selanjutnya pemahaman ini dapat Anda

implementasikan

dalam

pelaksanaan

penyusunan

RPP

dalam

pembelajaran IPA di sekolah masing-masing demi tercapainya pembelajaran yang berkualitas. Modul ini berisikan konsep-konsep inti dan petunjuk-petunjuk praktis dalam Pengembangan Rencana Perencanaan. Anda dapat mempelajari materi dan berlatih melalui berbagai aktivitas, tugas, latihan, dan soal-soal yang telah disajikan. Selanjutnya, Anda perlu terus memiliki semangat membaca bahanbahan yang lain untuk memperluas wawasan tentang Pengembangan Rencana Perencanaan Pembelajaran. Bagi Anda yang menggunakan modul ini dalam pelaksanaan moda tatap muka kombinasi (in-on-in), Anda masih perlu menyelesaikan beberapa kegiatan pembelajaran secara mandiri ataupun kolaboratif bersama rekan guru di sekolah masing-masing (on the job learning). Adapun pembelajaran mandiri yang perlu Anda lakukan adalah LK.I.02. Penyusunan dan Penelaahan Rencana Pelaksanaan

Pembelajaran

IPA

dan

LK.I.03.

Pelaksanaan

Pembelajaran

serta

latihan

soal

Penelaahan pilihan

ganda.

Rencana Produk

pembelajaran yang telah Anda hasilkan selama on the job learning akan menjadi tagihan yang akan dipresentasikan dan dikonfirmasikan pada kegiatan tatap muka kedua (in-2).

60

IPA SMP KK I

Akhirnya, tak ada gading yang tak retak, begitu pula dengan modul ini yang masih perlu terus kami perbaiki untuk mencapai taraf kualitas yang lebih baik lagi. Oleh karena itu, kami menunggu dan mengharapkan saran-saran yang konstruktif dan membangun untuk perbaikan modul ini lebih lanjut. Sekian dan terima kasih, semoga semua pengguna modul meraik kesuksesan, dan selalu mendapat ridho-Nya.

61

IPA SMP KK I

Evaluasi

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat. 1.

RPP dikembangkan secara rinci mengacu pada, kecuali .... a. silabus b. buku teks pelajaran c. buku panduan guru d. kompetensi indi dan kompetensi dasar

2.

Dalam menyusun RPP hendaknya guru memperhatikan prinsip-prinsip pembelajaran yang mendidik berikut kecuali: a. peserta didik difasilitasi untuk mencari tahu b. peserta didik belajar dari berbagai sumber belajar c. proses pembelajaran menggunakan pendekatan ilmiah d. proses pembelajaran dilakukan di lingkungan sekitar

3.

Komponen yang harus ada dalam RPP adalah kecuali ... a. data sekolah/madrasah b. materi pembelajaran c. tujuan pembelajaran d. indikator pencapaian kompetensi

4.

Pertama kali yang harus dilakukan dalam penyusunan RPP adalah .... a. pengkajian silabus b. pengkajian buku pelajaran c. pengkajian RPP sebelumnya yang sudah ada d. pengkajian permendikbud

63

Evaluasi

5.

6.

Indikator pencapaian kompetensi dikembangkan berdasarkan .... a.

Kompetensi Inti

b.

Kompetensi Dasar

c.

Standar Kompetensi

d.

Tujuan Pembelajaran

Seorang guru IPA ingin menuntaskan KD "Membuat proyek miniatur jembatan atau bangunan dengan memanfaatkan konsep gaya." Metode yang disarankan untuk dilakukan guru dalam pembelajaran untuk mencapai kompetensi tersebut adalah .... a. menjelaskan teori tentang miniatur jembatan atau bangunan b. mendiskusikan pentingnya miniatur jembatan atau bangunan c. mendemonstrasikan pembuatan miniatur jembatan atau bangunan d. praktikum membuat miniatur jembatan atau bangunan 7.

Dalam pendahuluan pembelajaran, kegiatan yang dapat dilakukan adalah kecuali .... a. memeriksa pekerjaan rumah materi pelajaran yang telah dilakukan b. menyampaikan kompetensi yang akan dicapai dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari c. menyampaikan garis besar cakupan materi dan kegiatan yang akan dilakukan d. menyampaikan lingkup dan teknik penilaian yang akan digunakan

8.

Soal Pilihan Ganda dapat digunakan untuk menilai kompetensi .... a. pengetahuan b. keterampilan c. sosial d. sikap

64

9.

IPA SMP KK I

Suatu indikator dibuat dengan rumusan “Melakukan percobaan faktorfaktor yang mempengaruhi cara kerja enzim”.

Indikator pencapaian

kompetensi tersebut merupakan indikator untuk kompetensi .... a. pengetahuan b. keterampilan c. sosial d. sikap 10.

Dalam kurikulum 2013, bentuk instrumen untuk menilai ranah sikap adalah kecuali.... a. soal pilihan ganda b. lembar penilaian diri c. lembar pengamatan d. jurnal

65

IPA SMP KK I

Glosarium

kompetensi

:

Merupakan seperangkat pengetahuan, ketrampilan dan perilaku yang harus dimiliki, dihayati, dikuasai dan diaktualisasikan oleh guru dalam melaksanakan tugas keprofesionalannya

Kompetensi

:

Sejumlah kemampuan yang harus dikuasai peserta didik dalam mata pelajaran tertentu sebagai rujukan penyususnan

Dasar

indikator kompetensi Kurikulum

:

Adalah perangkat mata pelajaran dan program pendidikan yang

diberikan

oleh

suatu

lembaga

penyelenggara

pendidikan yang berisi rancangan pelajaran yang akan diberikan kepada peserta dalam satu periode jenjang pendidikan Pengayaan

:

dapat diartikan sebagai pengalaman atau kegiatan peserta didik yang melampaui persyaratan minimal yang ditentukan oleh kurikulum dan tidak semua peserta didik dapat melakukannya.

Program

:

yang belum mencapai kompetensi dasar tertentu

Remedial RPP

Program pembelajaran yang diberikan kepada peserta didik

:

rencana pembelajaran yang dikembangkan secara rinci mengacu pada silabus, buku teks pelajaran, dan buku panduan guru

67

Glosarium

Silabus

:

rencana pembelajaran pada suatu kelompok mata pelajaran/tema kompetensi,

tertentu

yang

kompetensi

mencakup dasar,

standar materi

pokok/pembelajaran, kegiatan pembelajaran, indikator, penilaian, alokasi waktu, dan sumber/bahan/alat belajar. Standar

:

Kualifikasi

kemampuan

lulusan

yang

mencakup

Kompetensi

pengetahuan, keterampilan, dan sikap yang digunakan

Lulusan

sebagai pedoman penilaian dalam penentuan peserta didik dari satuan pendidikan

68

IPA SMP KK I

Daftar Pustaka

Hernawan, A., H. dkk.( 2003). Pengembangan Kurikulum dan Pembelajaran. Pusat

Penerbitan

Universitas

Terbuka

Departemen

Pendidikan

Nasional. Jakarta. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. (2014). Permendikbud No. 103 Tahun 2014 Tentang Pembelajaran di Sekolah, Jakarta Mulyasa, E. (2008). KTSP, Bandung: Remaja Rosdakarya Mulyasa, E. (2013). Pengembangan dan Implementasi Kurikulum 2013. Bandung. Rosda Muslich, M. (2008). KTSP Pembelajaran Berbasis Kompetensi dan Kontekstual, Jakarta : Bumi Aksara. Sanjaya, W. (2005). Pembelajaran dalam Implementasi Kurikulum Berbasis kompetensi, Jakarta : Kencana. Slameto, (2003). Belajar Dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhinya. Jakarta : Rineka Cipta.

69

72


MATA PELAJARAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (IPA) SEKOLAH MENENGAH PERTAMA (SMP) TERINTEGRASI PENGUATAN PENDIDIKAN KARAKTER DAN PENGEMBANGAN SOAL

KELOMPOK KOMPETENSI I

PROFESIONAL: BUMI DAN TATA SURYA Penulis: Moch. Erwin Maulana, M.Si. ([email protected]) Santa, M.P., Ir., M.Sc. ([email protected]) Savina Melia, M.Si. ([email protected]) Zaenal Arifin, M.Si. ([email protected]) Penelaah: Andi Suhandi, Dr., M.Si. Mimin Nurjhani, Dr., M.Pd. Srie Laksmi Saraswati, Dra., M.Pd. Penyunting: M. E. Maulana, M.Si. Desain Grafis dan Ilustrasi Tim Desain Grafis

Copyright © 2017 Direktorat Pembinaan Guru Pendidikan Dasar Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Pendidikan Kebudayaan.

IPA SMP KK I

Kata Sambutan

Peran guru profesional dalam proses pembelajaran sangat penting sebagai kunci keberhasilan belajar siswa. Guru profesional adalah guru yang kompeten membangun proses pembelajaran yang baik sehingga dapat menghasilkan pendidikan yang berkualitas dan berkarakter prima. Hal tersebut menjadikan guru sebagai komponen yang menjadi fokus perhatian Pemerintah maupun pemerintah daerah dalam peningkatan mutu pendidikan terutama menyangkut kompetensi guru. Pengembangan

profesionalitas

guru

melalui

Program

Pengembangan

Keprofesian Berkelanjutan merupakan upaya Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan melalui Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependikan dalam upaya peningkatan kompetensi guru. Sejalan dengan hal tersebut, pemetaan kompetensi guru telah dilakukan melalui Uji Kompetensi Guru (UKG) untuk kompetensi pedagogik dan profesional pada akhir tahun 2015. Peta profil hasil UKG

menunjukkan

kekuatan

dan

kelemahan

kompetensi

guru

dalam

penguasaan pengetahuan pedagogik dan profesional. Peta kompetensi guru tersebut dikelompokkan menjadi 10 (sepuluh) kelompok kompetensi. Tindak lanjut pelaksanaan UKG diwujudkan dalam bentuk pelatihan guru paska UKG pada tahun 2016 dan akan dilanjutkan pada tahun 2017 ini dengan Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kompetensi guru sebagai agen perubahan dan sumber belajar utama bagi peserta didik. Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru dilaksanakan melalui tiga moda, yaitu: 1) Moda Tatap Muka, 2) Moda Daring Murni (online), dan 3) Moda Daring Kombinasi (kombinasi antara tatap muka dengan daring). Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Kelautan Perikanan Teknologi Informasi dan Komunikasi (LP3TK KPTK) dan Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Kepala Sekolah (LP2KS) merupakan Unit Pelaksanana Teknis di lingkungan Direktorat Jenderal

iii

Guru

dan

Tenaga

Kependidikan

yang

bertanggung

jawab

dalam

mengembangkan perangkat dan melaksanakan peningkatan kompetensi guru sesuai bidangnya. Adapun perangkat pembelajaran yang dikembangkan tersebut adalah modul Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru moda tatap muka dan moda daring untuk semua mata pelajaran dan kelompok kompetensi. Dengan modul ini diharapkan program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan memberikan sumbangan yang sangat besar dalam peningkatan kualitas kompetensi guru. Mari kita sukseskan Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan ini untuk mewujudkan Guru Mulia Karena Karya.

Jakarta, April 2017 Direktur Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan,

Sumarna Surapranata, Ph.D. NIP. 195908011985031002

iv

IPA SMP KK I

Kata Pengantar

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT atas selesainya Modul Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru jenjang Sekolah Menengah Pertama mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA), Ilmu Pengetahuan Sosial (IPS), Pendidikan Pancasila dan Kewarganegaraan (PPKn), Matematika, Bahasa Indonesia, Bahasa Inggris, Seni Budaya, serta Pendidikan Jasmani, Olahraga, dan Kesehatan. Modul ini merupakan dokumen wajib untuk Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan. Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru merupakan tindak lanjut dari hasil Uji Kompetensi Guru (UKG) 2015 dan bertujuan meningkatkan kompetensi guru dalam melaksanakan tugasnya sesuai dengan mata pelajaran yang diampunya. Sebagai salah satu upaya untuk mendukung keberhasilan suatu program diklat, Direktorat Pembinaan Guru Pendidikan Dasar pada tahun 2017 melaksanakan review, revisi, dan mengembangkan modul paska UKG 2015 yang telah terintegrasi Penguatan Pendidikan Karakter (PPK) dan Penilaian Berbasis Kelas, serta berisi materi pedagogik dan profesional yang akan dipelajari oleh peserta selama mengikuti Program Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan. Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan bagi Guru jenjang Sekolah Menengah Pertama ini diharapkan dapat menjadi bahan bacaan wajib bagi para peserta diklat untuk dapat meningkatkan pemahaman tentang kompetensi pedagogik dan profesional terkait dengan tugas pokok dan fungsinya.

v

Terima kasih dan penghargaan yang tinggi disampaikan kepada para pimpinan PPPPTK IPA, PPPPTK PKn/IPS, PPPPTK Bahasa, PPPPTK Matematika, PPPPTK Penjas-BK, dan PPPPTK Seni Budaya yang telah mengijinkan stafnya dalam menyelesaikan modul Pendidikan Dasar jenjang Sekolah Menengah Pertama ini. Tidak lupa saya juga sampaikan terima kasih kepada para widyaiswara, Pengembang Teknologi Pembelajaran (PTP), dosen perguruan tinggi, dan guru-guru hebat yang terlibat di dalam penyusunan modul ini. Semoga

Program

Pengembangan

Keprofesian

Berkelanjutan

ini

dapat

meningkatkan kompetensi guru sehingga mampu meningkatkan prestasi pendidikan anak didik kita.

Jakarta, April 2017 Direktur Pembinaan Guru Pendidikan Dasar

Poppy Dewi Puspitawati NIP. 196305211988032001

vi

IPA SMP KK I

Daftar Isi

Hal. Daftar Isi .............................................................................................................. iii Daftar Gambar .................................................................................................... iv Daftar Tabel ......................................................................................................... vi Pendahuluan ........................................................................................................ 1 A. Latar Belakang ........................................................................................... 1 B. Tujuan ......................................................................................................... 2 C. Peta Kompetensi ........................................................................................ 2 D. Ruang Lingkup ........................................................................................... 3 E. Cara Penggunaan Modul ............................................................................ 4 Kegiatan Pembelajaran 1 Tanah dan Kehidupan ............................................. 9 A. Tujuan ......................................................................................................... 9 B. Indikator Pencapaian Kompetensi .............................................................. 9 C. Uraian Materi ............................................................................................ 10 D. Aktivitas Pembelajaran ............................................................................. 47 E. Latihan / Kasus /Tugas ............................................................................. 54 F. Rangkuman .............................................................................................. 57 G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 58 H. Pembahasan Latihan / Tugas / Kasus ...................................................... 58 Kegiatan Pembelajaran 2 Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia ............. 59 A. Tujuan ....................................................................................................... 60 B. Indikator Pencapaian Kompetensi ............................................................ 60 C. Uraian Materi ............................................................................................ 60 D. Aktivitas Pembelajaran ............................................................................. 82 E. Latihan/Kasus/Tugas ................................................................................ 86 F. Rangkuman .............................................................................................. 87 G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 88 H. Kunci Jawaban ......................................................................................... 88 Kegiatan Pembelajaran 3 Kebumian................................................................ 89 A. Tujuan ....................................................................................................... 89 B. Indikator Pencapaian Kompetensi ............................................................ 89 C. Uraian Materi ............................................................................................ 90 D. Aktivitas Pembelajaran ........................................................................... 114 E. Latihan / Kasus /Tugas ........................................................................... 118 F. Rangkuman ............................................................................................ 121 G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .............................................................. 123 H. Pembahasan Latihan / Tugas / Kasus .................................................... 124

iii

Kegiatan Pembelajaran 4 : Tata Surya........................................................... 125 A. Tujuan ..................................................................................................... 125 B. Indikator Pencapaian Kompetensi .......................................................... 125 C. Uraian Materi .......................................................................................... 126 D. Aktivitas Pembelajaran ........................................................................... 142 E. Latihan / Kasus /Tugas ........................................................................... 146 F. Rangkuman............................................................................................. 148 G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .............................................................. 149 H. Pembahasan Latihan / Tugas / Kasus .................................................... 150 Penutup ............................................................................................................ 151 Evaluasi ............................................................................................................ 153 Daftar Pustaka.................................................................................................. 161 Glosarium ......................................................................................................... 163 Lampiran........................................................................................................... 165

Daftar Gambar

Hal. Gambar 1. Alur Strategi Pelaksanaan Pembelajaran Tatap Muka ........................ 4 Gambar 2. Alur Pembelajaran Tatap Muka Penuh ................................................ 5 Gambar 3. Alur Pembelajaran Tatap Muka Kombinasi (in-on-in) .......................... 7 Gambar 4. Profil tanah......................................................................................... 11 Gambar 5. Profil tanah dan pedon....................................................................... 13 Gambar 6. Warna-warna tanah ........................................................................... 14 Gambar 7. Carta Identifikasi Warna Tanah ......................................................... 15 Gambar 8. Sungai Mahakam banyak mengasilkan tanah aluvial ........................ 16 Gambar 9. Agregat tanah .................................................................................... 18 Gambar 10. Perbedaan ukuran kerikil, pasir, debu dan liat................................. 19 Gambar 11. Segitiga Tekstur Tanah.................................................................... 21 Gambar 12. Tekstur Tanah dan Permeabilitasnya ............................................. 22 Gambar 13. Pembentukan Struktur Tanah .......................................................... 24 Gambar 14. Tipe-tipe Dasar Struktur Tanah ....................................................... 25 Gambar 15. Kenampakan struktur tanah di lapangan ......................................... 26 Gambar 16. Komposisi Tanah Berdasarkan Volume ........................................ 28 Gambar 17. Dampak sfat fisik tanah terhadap pertumbuhan tanaman. .............. 31 Gambar 18. Seekor cacing tanah sedang berlubang. ....................................... 32 Gambar 19. Kehidupan baru tumbuh dari sisa-sisa yang sudah tua. .................. 34

iv

IPA SMP KK I

Gambar 20. Tanah erosi yang terbawa air run-off yang keruh setelah hujan lebat di China. ............................................................................................................ 35 Gambar 21. Tanah dekat konstruksi bangunan memiliki potensi erosi oleh air dan angina. ........................................................................................................ 36 Gambar 22. Kumpulan Organisme dalam Profil Tanah....................................... 37 Gambar 23. Berbagai jenis organisme tanah. , ................................................. 39 Gambar 24. Fungi berguna memperbaiki struktur tanah. ................................... 40 Gambar 25. Fungi mikoriza bersimbiosis dengan akar tanaman. ....................... 41 Gambar 26. Jaring-jaring makanan berbasis di tanah........................................ 44 Gambar 27. Penentuan perbandingan liat, debu, dan pasir dengan jar test ....... 49 Gambar 28. Segitiga tekstur tanah berbahasa inggris ....................................... 49 Gambar 29. Diagram alir penentuan tekstur tanah ............................................. 52 Gambar 30. Metode kloning pada domba Dolly .................................................. 69 Gambar 31. Daun kacang transgenik yang tahan serangan hama (kiri) dan nontransgenik (kanan). ....................................................................................... 71 Gambar 32. Proses inseminasi buatan. .............................................................. 77 Gambar 33 Model struktur internal bumi. ............................................................ 94 Gambar 34 Zona bayangan gelombang P (P-wave shadow zone). .................. 96 Gambar 35 Zona bayangan gelombang S (S-wave shadow zone). .................. 97 Gambar 36 Gelombang P yang mengalami pemantulan di dalam inti bumi. .... 98 Gambar 37 Lempeng-lempeng tektonik yang menyelimuti Bumi. ....................... 99 Gambar 38. Tipe Tumbukan ............................................................................ 100 Gambar 39 Tipe subduksi. ............................................................................... 100 Gambar 40. Tipe Divergen ................................................................................ 100 Gambar 41 Tipe Transform ............................................................................... 101 Gambar 42 Ilustrasi pertemuan lempeng Indo-Australia dengan lempeng Eurasia .......................................................................................................................... 101 Gambar 43 Sebaran episenter gempabumi bermagnitudo lebih besar 5.0 yang terjadi antara tahun 1900 – 2009. .................................................................... 102 Gambar 44 Episentrum gempa yang terjadi dalam selang tahun 1963 – 1998. Pada gambar ini pusat suatu gempa diwakili oleh satu titik. ............................. 104 Gambar 45 Arah dan Pergerakan gelombang P dan gelombang S. ................. 105 Gambar 46 Arah dan Pergerakan gelombang Love dan gelombang Rayleigh. 106 Gambar 47 Arah dan Seimogram...................................................................... 107 Gambar 48 Sebaran gunungapi dan informasi keaktifan, . .............................. 108 Gambar 49 Pembentukan gunungapi di zona subduksi. ................................ 108 Gambar 50 Letusan gunungapi dan berbagai potensi bahayanya. ................... 109 Gambar 51 Matahari ........................................................................................ 126 Gambar 52 Planet Superior dan Planet Inferior. .............................................. 129 Gambar 53 Transit Venus.. .............................................................................. 130 Gambar 54 (A) Konfigurasi elongasi planet Inferior. (B) Konfigurasi elongasi planet superior. .................................................................................................. 131 Gambar 55 Citra Pluto. ..................................................................................... 132

v

Gambar 56. Citra Ceres yang diambil menggunakan wahana angkasa Dawn milik NASA. ........................................................................................................ 132 Gambar 57. Ilustrasi Sabuk Kuiper. ................................................................ 133 Gambar 58. Spektrum Gelombang Elektromagnetik ........................................ 134 Gambar 59. Kemiringan Sumbu Rotasi Bumi ................................................... 136 Gambar 60. Revolusi Bumi dan waktu terjadinya musim di belahan bumi utara. ........................................................................................................................... 137 Gambar 61. Fase Bulan.................................................................................... 138 Gambar 62. Posisi Matahari, Bumi, dan Bulan pada saat gerhana Bulan........ 139 Gambar 63. Posisi Matahari, Bumi, dan Bulan pada saat gerhana Matahari. 139 Gambar 64. Ilustrasi orbit Bulan terhadap bidang ekliptika. ............................. 140 Gambar 65. Pasang Purnama .......................................................................... 141 Gambar 66. Pasang Perbani ............................................................................ 141 Gambar 67. Model Tata Surya. ........................................................................ 143 Gambar 68. Model Gerhana. ............................................................................ 144

Daftar Tabel

Hal. Tabel 1. Kompetensi Guru Mapel dan Indikator Pencapaian Kompetensi ............ 2 Tabel 2. Daftar Lembar Kerja Modul...................................................................... 8 Tabel 3. Horizon-hirizon Tanah Utama ................................................................ 11 Tabel 4. Klasifikasi Tekstur Tanah Menurut USDA ............................................. 19 Tabel 5. Klasifikasi Tekstur Tanah....................................................................... 20 Tabel 6. Kelas Struktur Tanah ............................................................................. 26 Tabel 7. Jasa Ekosistem dan Organisme Tanah ................................................ 45 Tabel 8. Mikroorganisme yang digunakan dalam bioteknologi pangan ............... 65 Tabel 9. Tanaman-tanaman Transgenik.............................................................. 73 Tabel 10. Mikroorganisme yang digunakan dalam bioremediasi ......................... 79 Tabel 11. Karakteristik Lapisan Internal Bumi. .................................................... 91

vi

IPA SMP KK I

Pendahuluan

A. Latar Belakang Guru mempunyai kewajiban untuk selalu memperbaharui dan meningkatkan kompetensinya melalui kegiatan Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan sebagai

esensi

pembelajar

seumur

hidup.

Dalam

rangka

mendukung

pengembangan pengetahuan dan keterampilannya, dikembangkan modul untuk pengembangan keprofesian berkelanjutan guru yang berisi topik-topik penting. Dengan adanya modul ini, memberikan kesempatan kepada guru untuk belajar lebih mandiri dan aktif. Modul ini dapat digunakan sebagai bahan ajar dalam kegiatan diklat tatap muka langsung dan juga tatap muka kombinasi (in-on-in). Modul Pengembangan Keprofeisan Berkelanjutan guru yang berjudul “Bumi dan Tata Surya” merupakan modul untuk kompetensi profesional guru pada kelompok kompetensi I.

Materi pada modul dikembangkan berdasarkan

kompetensi profesional guru pada Permendiknas nomor 16 tahun 2007. Setiap materi bahasan dikemas dalam kegiatan pembelajaran yang memuat tujuan, indikator pencapaian kompetensi, uraian materi, aktivitas pembelajaran, latihan/tugas, rangkuman, umpan balik dan tindak lanjut. Di setiap komponen modul yang dikembangkan ini telah diintegrasikan beberapa nilai karakter bangsa, baik secara eksplisit maupun implisit, yang dapat diiplementasikan selama aktivitas pembelajaran dan dalam kehidupan sehari-hari. Hal tersebut untuk mendukung pencapaian revolusi mental bangsa. Integrasi ini juga merupakan salah satu cara penguatan kompetensi sosial dan kepribadian guru (Permendiknas Nomor 16 Tahun 2007) dalam bentuk modul. Selain itu, di dalam modul ini disediakan latihan dalam bentuk soal pilihan ganda sebagai model untuk guru dalam mengembangkan soal USBN di daerahnya masing-masing sesuai topiknya. Di dalam modul kelompok kompetensi I ini, pada bagian pendahuluan diinformasikan tujuan secara umum yang harus dicapai oleh guru pembelajar setelah mengikuti diklat. Peta kompetensi yang harus dikuasai guru pada

1

Pendahuluan kelompok kompetensi I, ruang lingkup, dan saran penggunaan modul. Setelah guru mempelajari modul ini diakhiri dengan evaluasi untuk pengujian diri.

B. Tujuan Setelah guru mempelajari modul ini diharapkan mampu menjelaskan konsep pada materi kompetensi profesional yang terdiri atas Tanah dan Kehidupan, Bioteknologi dan Produksi Pangan, Kebumian, dan Tata Surya.

C. Peta Kompetensi Kompetensi inti yang diharapkan setelah guru belajar dengan modul ini adalah menguasai materi, struktur, konsep, dan pola pikir keilmuan yang mendukung mata pelajaran yang diampu. Kompetensi Guru Mata Pelajaran dan Indikator Pencapaian Kompetensi yang diharapkan tercapai melalui belajar dengan modul ini adalah: Tabel 1 . Kompetensi Guru Mapel dan Indikator Pencapaian Kompetensi Kompetensi Guru Mapel Memahami konsep-konsep, hukum-hukum, dan teori-teori IPA serta penerapannya secara fleksibel.

               

2

Indikator Esensial Menjelaskan fungsi-fungsi tanah bagi kehidupan Mengidentifikasi karakteristik tanah Mengidentifikasi organisme tanah Menganalisis ekosistem tanah Menjelaskan pengertian dan prinsip dasar bioteknologi Menerapan konsep bioteknologi dalam bidang pangan Menjelaskan penggunaan jenis bioteknologi dalam bidang pertanian Menjelaskan penggunaan jenis bioteknologi dalam bidang kesehatan Menjelaskan penggunaan jenis bioteknologi dalam bidang lingkungan Mampu menjelaskan bagaimana struktur internal bumi diidentifikasi Mampu menjelaskan peristiwa gempabumi Mampu menjelaskan peristiwa gunungapi Menjelaskan mitigasi bencana gempabumi dan gunungapi Menjelaskan karakteristik Matahari Menjelaskan karakteristik planet dan anggota Tata Surya lainnya Menjelaskan pengaruh radiasi matahari

IPA SMP KK I  

terhadap kehidupan di Bumi Menjelaskan gerakan Bumi dan Bulan terhadap matahari Menjelaskan pengaruh pergerakan Bumi dan Bulan bagi kehidupan di Bumi

D. Ruang Lingkup Ruang lingkup materi pada modul ini terdiri atas empat bagian, yaitu Bagian Pendahuluan,

Kegiatan

Pembelajaran,

Evaluasi

dan

Penutup.

Bagian

pendahuluan berisi paparan tentang latar belakang modul kelompok kompetensi I, tujuan belajar, kompetensi guru yang diharapkan dicapai setelah pembelajaran, ruang lingkup dan saran penggunaan modul. Bagian kegiatan pembelajaran berisi Tujuan, Indikator Pencapaian Kompetensi, Uraian Materi, Aktivitas Pembelajaran, Latihan/Kasus/Tugas, Rangkuman, Umpan Balik dan Tindak Lanjut Bagian akhir terdiri dari Kunci Jawaban Latihan/Kasus/Tugas, Evaluasi dan Penutup. Rincian materi pada modul adalah sebagai berikut: 1.

Tanah dan Kehidupan;

2.

Bioteknologi dan Produksi Pangan;

3.

Kebumian;

4.

Tata Surya.

3

Pendahuluan

E. Cara Penggunaan Modul Secara umum, cara penggunaan modul pada setiap Aktivitas Pembelajaran disesuaikan dengan skenario setiap penyajian mata diklat. Modul ini dapat digunakan dalam kegiatan pembelajaran oleh guru, baik untuk moda tatap muka penuh, maupun moda tatap muka kombinasi (in-on-in). Langkah-langkah belajar secara umum adalah sebagai berikut :

Gambar 1. Alur Strategi Pelaksanaan Pembelajaran Tatap Muka

Berdasarkan gambar dapat dilihat terdapat dua alur kegiatan pelaksanaan kegiatan diklat tatap muka penuh dan kombinasi. Deskripsi kedua jenis diklat tatap muka ini terdapat pada penjelasan berikut ini.

4

IPA SMP KK I

1. Deskripsi Kegiatan Diklat Tatap Muka Penuh Kegiatan tatap muka penuh ini dilaksanakan secara terstruktur pada suatu waktu yang dipandu oleh fasilitator. Tatap muka penuh dilaksanakan menggunakan alur pembelajaran yang dapat dilihat pada alur berikut ini.

Gambar 2. Alur Pembelajaran Tatap Muka Penuh

Kegiatan pembelajaran tatap muka pada model tatap muka penuh dapat dijelaskan sebagai berikut: a.

Pendahuluan

Pada kegiatan pendahuluan fasilitator memberi kesempatan kepada peserta diklat untuk mempelajari : 

latar belakang yang memuat gambaran materi



tujuan kegiatan pembelajaran setiap materi



kompetensi atau indikator yang akan dicapai melalui modul



ruang lingkup materi kegiatan pembelajaran



langkah-langkah penggunaan modul

5

Pendahuluan b.

Mengkaji Materi Diklat

Pada Pada kegiatan ini fasilitator memberi kesempatan kepada guru pembelajar untuk mempelajari materi yang diuraikan secara singkat sesuai dengan indikator pencapaian hasil belajar. Guru dapat mempelajari materi secara individual atau kelompok. c. Melakukan aktivitas pembelajaran Pada kegiatan ini peserta melakukan kegiatan pembelajaran sesuai dengan rambu-rambu/instruksi yang tertera pada modul, baik bagian 1. Diskusi Materi, 2. Praktik, 3. Penyusunan Soal Penilaian Berbasis Kelas. Peserta perlu secara aktif menggali informasi, mengumpulkan dan mengolah data sampai membuat kesimpulan kegiatan. d. Presentasi dan Konfirmasi Pada kegiatan ini peserta melakukan presentasi hasil kegiatan sedangkan fasilitator melakukan konfirmasi terhadap materi dibahas bersama.

e. Refleksi Kegiatan Pada kegiatan ini peserta dan penyaji merefleksi penguasaan materi setelah mengikuti seluruh kegiatan pembelajaran.

2. Deskripsi Kegiatan Diklat Tatap Muka Kombinasi (In-On-In) Kegiatan diklat tatap muka kombinasi (in-on-in) terdiri atas tiga kegiatan, yaitu tatap muka kesatu (in-1), penugasan (on the job learning), dan tatap muka kedua (in-2). Secara umum, kegiatan pembelajaran diklat tatap muka kombinasi tergambar pada alur berikut ini.

6

IPA SMP KK I

Gambar 3. Alur Pembelajaran Tatap Muka Kombinasi (in-on-in)

Pada Kegiatan in-1 peserta mempelajari uraian materi dan mengerjakan Aktivitas Pembelajaran bagian 1. Diskusi Materi di tempat diklat. Pada saat on the job learning peserta melakukan Aktivitas Pembelajaran bagian 2. Praktik, dan mengisi Latihan secara mandiri di tempat kerja masing-masing. Pada Kegiatan in-2, peserta melaporkan dan mendiskusikan hasil kegiatan yang dilakukan selama on the job learning yang difasilitasi oleh narasumber/instruktur nasional. Modul ini dilengkapi dengan beberapa kegiatan pada Aktivitas Pembelajaran (BAB II, Bagian E) sebagai cara guru untuk mempelajari materi yang dipandu menggunakan Lembar Kegiatan (LK). Pada kegiatan diklat tatap muka kombinasi, terdapat kegiatan diskusi materi yang dilakukan pada saat in-1 dan kegiatan praktik yang dipandu menggunakan LK dikerjakan pada saat on the

7

Pendahuluan job learning. Hasil implementasi LK pada on the job learning menjadi tagihan pada kegiatan in-2. Berikut ini daftar pengelompokan LK pada kegiatan tatap muka kombinasi. Tabel 2 . Daftar Lembar Kerja Modul

1.

Kode Lembar Kerja LK.I1.01

2.

LK.I1.02

3.

LK.I1.03

4.

LK.I2.01

5.

LK.I2.02

6.

LK.I2.03

7.

No

8

Judul Lembar Kerja Diskusi Materi Topik Tanah dan Kehidupan Penentuan Tekstur Tanah dengan Metode Jar Testing Penyusunan Soal Penilaian Berbasis Kelas Topik Tanah dan Kehidupan Diskusi Materi Topik Bioteknologi dalam kehidupan manusia Pembuatan Yoghurt

Dilaksanakan Pada Tahap In-service 1 On the job learning On the job learning In-service 1 On the job learning On the job learning

LK.I3.01

Penyusunan Soal Penilaian Berbasis Kelas Topik Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia Diskusi Materi Topik Kebumian

8.

LK.I3.02

Model Struktur Bumi

On the job learning

9.

LK.I3.03

On the job learning

10.

LK.I3.04

11.

LK.I4.01

Poster Mitigasi Gempabumi di Sekolah Penyusunan Soal Penilaian Berbasis Kelas Topik Kebumian Diskusi Materi Topik Tata Surya

12.

LK.I4.02

Demonstrasi Model Tata Surya

On the job learning

13.

LK.I4.03.

Demonstrasi Model Gerhana

On the job learning

14.

LK.I4.04

Penyusunan Soal Penilaian Berbasis Kelas Topik Tata Surya

On the job learning

In-service 1

On the job learning In-service 1

IPA SMP KK I

Kegiatan Pembelajaran 1 Tanah dan Kehidupan

Dalam mendukung tugasnya, guru perlu terus membekali dirinya dengan penguatan materi IPA, salah satunya adalah materi Tanah dan Kehidupan. Penguasaan konsep Tanah dan Kehidupan ini merupakan topik yang sangat penting untuk membantu guru mengaitkannya dengan Ekosistem Tanah. Oleh karena pentingnya tanah dan mahluk hidup di dalamnya bagi kehidupan manusia, guru perlu juga memahami dan menindaklanjuti pengetahun ini dengan selalu menunjukkan dan mengajak siswa untuk menjaga

kelestarian dan

kesuburan tanah agar mampu menunjang kehidupan manusia. Bahan ajar ini berisi uraian materi dan beberapa alternatif kegiatan atau praktikum yang mengacu pada standar isi di SMP untuk mata pelajaran IPA. Materi pelatihan ini disusun untuk membimbing guru dalam mencapai kompetensi sesuai dengan silabus diklat yang telah ditetapkan.

A. Tujuan Mempelajari sifat/ciri tanah, fungsi-fungsi tanah bagi kehdupan, dan kehidupan di dalam tanah dan aplikasinya dalam kehidupan manusia.

B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian Kompetensi pada modul ini adalah Anda diharapkan dapat: 1.

Menjelaskan fungsi-fungsi tanah bagi kehidupan

2.

Mengidentifikasi karakteristik tanah

3.

Mengidentifikasi organisme tanah

4.

Menganalisis ekosistem tanah

9


C. Uraian Materi Tanah merupakan

permukaan bumi yang tersusun dari mineral (batu, pasir,

endapan lumpur,tanah liat), udara, air, dan bahan organik (organisme hidup, sisa-sisa tanaman dan hewan). Tanah adalah campuran dari batuan pecah, mineral, organisme hidup, dan bahan organik yang melapuk disebut humus. Humus berwarna gelap, lunak dan kaya akan nutrient (unsur-unsur hara). Tanah juga mengandung udara dan air.. Definisi yang sangat mendasar: tanah adalah campuran mineral dan bahan organik terdapat dalam permukaan bumi yang dapat digunakan sebagai medium untuk pertumbuhan tanaman. Definisi yang lebih lengkap adalah sebagai berikut: campuran mineral dan bahan organik pengaruh

pada permukaan bumi yang telah mengalami perubahan akibat genetik dan lingkungan

seperti iklim, organisme, relief/topografi,

bahan induk ,dan waktu. Tanah tidak seperti benda mati yang dapat diperlakukan sekendaknya oleh manusia, tapi

diperlakukan dengan baik agar

manusia mendapatkan jasa

ekosistem tanah yang baik secara terus menerus. Untuk dapat memanfaatkan tanah dengan baik secara berkelanjutan maka kita pertu memahami sifat/ciri tanah, fungsi-fungsi tanah bagi kehidupan, dan kehidupan di dalam tanah.

1. Sifat dan Ciri Tanah a.

Profil Tanah

Profil tanah adalah penampang tegak tanah yang menampakan semua horizon sampai ke bahan induk; dalam profil tanah, bagian yang mengandung akar tanaman atau dipengaruhi oleh akar tanaman disebut

solum. Profil tanah

bermanfaat untuk mendeskripsikan tanah, tetapi hanya menggambarkan satu titik pada lansekap dan hanya dua dimensi (Lihat Gambar 4). Profil tanah terdiri dari lapisan-lapisan

tanah yang hampir sejajar dengan

permukaan tanah dan secara genetik berbeda dan memiliki sifat fisik, kimia dan biologi, seperti warna, struktur, tekstur, jumlah dan jenis organisme dll yang berbeda pula. Lapisan-lapisan tanah tersebut disebut horizon tanah.

10

Tiap

IPA SMP KK I

horizon diberi nama dengan Huruf besar yang mencerminkan horizon utama. Penamaan horizon ini sangat bermanfaat untuk deskripsi, interpretasi, analisis dan klasifikasi tanah. Ada enam horizon tanah utama, seperti tampak pada Tabel 3.

Gambar 4. Profil tanah Tabel 3.Horizon-hirizon Tanah Utama

No

Nama Horizon

Keterangan

1

O

Bahan Organik .Terbentuk dari sisa (organik) tanaman dan hewan, sangat mudah berubah akibat aktivitas manusia, jarang ditemukan, kecuali pada tanah hutan Banyak mengandung bahan organik, daun-daun yang mengalami dekomposisi, ranting-ranting tanaman Sering warnanya coklat tua

2

A

Topsoil. Di bawah horizon O, kandungan bahan organik lebih rendah dari O; mineral dan hara hampir selalu tercuci dari horizon A, disebut eluviasi. Warnanya hitam agak cerah hingga coklat.

3

E

Zona Pencucian. Di bawah horizon A (pada tanah tertentu); juga disebut zona eluviasi, warna putih-pucat.

11

Kegiatan Pembelajaran 1 No

Nama Horizon

Keterangan Material berwarna terang karena karena pencucian liat, Ca, Mg, dan Fe ke horizon di bawahnya. Horizon AE membentuk zona pencucian (Leaching Zone). Disebut subsoil.

4

B

Zona Akumulasi. Di bawah A atau E; disebut zona iluviasi karena terakumulasi mineral dan hara yang tercuci dari horizon A atau E. Banyak mengandung liat, Fe oksida, silica, karbonat, dan material-material yang tercuci dari atas. .

5

C

Bahan induk tidak mantap, sebagian mengalami pelapukan. berupa batuan atau sedimen

6

R

Bedrock. Batu (rocks): bahan induk yang tidak mengalami perubahan/pelapukan

Profil tanah tidak dapat memberikan semua informasi tentang keragaman ketebalan horizon; untuk itu diperlukan studi volume tanah yang disebut PEDON. 

Pedon adalah tubuh tanah 3 dimensi, dan didefinisikan sebagai jumlah minimal bahan yang bisa disebut tanah, ukuran berkisar 1 -10 m3.



Jika beberapa pedon yang mempunyai sifat dan ciri sama digabungkan disebut polipedon. (Lihat Gambar 5).

12

IPA SMP KK I

Gambar 5. Profil tanah dan pedon

b.

Warna Tanah

Warna tanah adalah sifat tanah yang paling mudah dilihat dan mudah ditetapkan Tidak banyak berpengaruh langsung pada tanah, tetapi merupakan indikator sifat tanah Warna tanah merupakan indikasi sebagai berikut: 

Kandungan bahan organik; makin banyak bahan organik, warna makin gelap



Warna tanah dan temperatur: tanah berwarna gelap lebih banyak menyerap panas, maka cepat panas dengan suhu yang tinggi



Warna tanah dan bahan induk: umumnya bahan induk warna gelap akan membentuk tanah berwarna gelap.

Warna tanah ditetapkan dengan Soil Colour Chart System yang dirancang oleh guru seni pada thn 1905 (Lihat Gambar 6). 

Suatu warna ditentukan oleh 3 parameter: o

Hue = H (spektrum warna dominan)

o

Value = V (kecerahan-kegelapan; putih-hitam)

o

Chroma = C (kemurnian atau intensitas warna)



Warna tanah dicerminkan sebagai H V/C



Misalnya 10YR 3/2

13


Gambar 6. Warna-warna tanah

Warna tanah ditetapkan pada kandungan air tanah standar; kering (daerah arid), lembab (daerah humid) 

Penetapan warna tanah perlu dibandingkan pada berbagai kondisi intensitas dan kualitas cahaya



Pada suatu horizon dapat dijumpai lebih dari satu warna (warna dominan adalah warna yang meliputi lebih 50% volume tanah)

Cara mengidentifikasi warna tanah. Unduhah carta tanah Mussel Color Chart di internet (Gambar 7), lalu pergilah Anda ke suatu tempat sehingga Anda menemukan tebing horizon-horizon tanah. Tentukan parameter-parameter berikut: Hue : 

warna utama



menunjukkan halaman

Value:

14



menunjukkan kecerahan suatu warna



berkisar dari 0 (hitam) sampai 10 (putih)

yang terdapat

IPA SMP KK I

Gambar 7. Carta Identifikasi Warna Tanah

Chroma: 

menunjukkan derajad perubahan warna dari warna netral pada value yang sama-batas bawah adalah 0, tapi tidak ada batas atas-dalam tanah, Chroma jarang melampaui 8

Jika value = 10 YR, V= 3, dan C= 2, maka warna tanah= 10 YR 3/2. c.

Pembentukan Tanah

Tanah terbentuk dari batuan induk yang mengalami pelapukan. Ada tiga jenis batuan induk utama: 1)

Batuan beku– terbuat dari material panas yang cair dari dalam perut bumi, seperti lava yang keluar dari gunung berapi.

2)

Batuan sedimen – terbuat dari lapisan-lapisan sedimen partikel-partikel yang mrngendap ke dasar air dan saling berikatan.

3)

Batuan metamorfik – adalah batuan sedimen yang mencair oleh panas dan tekanan karena adanya gerakan kulit bumi. Saat mendingin, bentuk cair ini berubah. Contohnya adalah. Batu kapur menjadi marmer/batu pualam

Tanah

terbentuk dari batuan induk

yang telah terpecah-pecah karena

mengalami pelapukan. Batuan-batuan itu dapat membentuk tanah di tempattempat tertentu atau bisa terbawa oleh air sungai dan dideposisi di tempat lain. Asal-muasal tanah adalah berbagai

batuan, jika kondisi iklim dan cuaca

mamungkinkan, maka terjadilah pelapukan.

15

Kegiatan Pembelajaran 1 Ada tiga jenis pelapukan yaitu pelapukan fisik, peapukan kimia, dan pelapukan biologi. Pada pelapukan fisik – batuan pecah menjadi partikel-partikel yang lebih kecil oleh matahari, salju, sungai, hujan, dan angin. Di daerah tropis, panas matahari menyebabkan batuan mengembang dikuti dengan retak dan lepasnya lapisan permukaan batuan tersebut.

Di daerah yang beriklim sedang (sub

tropis), air meresap ke dalam retakan pada batuan dan membeku menjadi es. Peristiwa ini menyebabkan

mengembangnya batuan yang dikuti dengan

terbentuknya retakan lanjutan dan pecahnya batuan tadi. Batuan yang terbawa hanyut oleh air sungai hancur jadi partikel-partikel yang lebih kecil pada saat batuan-batuan tersebut bergerak. PERTANYAAN: Apa pelapukan itu dan bagaimana proses pelapukan membantu pembentukan tanah?

Gambar 8. Sungai Mahakam banyak mengasilkan tanah aluvial

Sungai memiliki peranan besar dalam mengangkut tanah ke tempat jauh. Tanah tersebut menjadi deposit di daerah hilir yang lebih rendah, di daerah ini terjadi sedimentasi tanah yang berasal dari erosi (Gambar 5). Jika kecepatan arus air meningkat kecepatan pengangkutan tanah pun meningkat. Ketika air sungai memasuki daerah yang lebih datar, air mengalir lebih lambat dan terjadilah deposisi sepanjang daerah ini di mana material tanah itu tak bisa lagi bergerak terbawa air. Jika ada tanah di atas aliran tadi, maka aliran air yang cepat akan memotong tanah di bagian bawah. Tanah-tanah yang terpotong oleh aliran air akan membentuk teras yang menunjukkan berbagai jenis tanah. Sungai juga

16

IPA SMP KK I

membawa dan mendeposisikan butiran- butiran debu (silt) dan liat (clay) di sepanjang pesisir yang dekat dengan muara sungai. Jika tanah naik karena adanya gerakan bumi, kita dapatkan areal tanah datar yang luas. Inilah yang disebut dengan tanah aluvial. Faktor-faktor pembentukan tanah Ada lima factor yang bertanggungjawab dalam pembentukan tanah(jenis, kecepatan, dan luas) yaitu: 1)

Iklim

2)

Organisme

3)

Bahan indukl

4)

Topografi

5)

Waktu

Tanah dari satu tempat akan berbeda dari tempat lain karena perbedaan pengaruh dari faktor-faktor di atas. Berbagai agen penyebab pelapukan 1)

Air yang bergerak – air sungai yang bergerak di sekitar batu, menggosok batu tersebut. Partikel-partikel pecah mennggalkan batu dan akhirnya menjadi bagian mineral tanah.

2)

Panas dan dingin – membuat batuan mengembang dan mengkerut. Jika tempat yang mengembang-mengkerut tadi menjadi lemah, bagian batu tersebut akan retak dan pecah.

3)

Angin – di daerah gurun kadang-kadang batuan pecah tertimpa oleh pasir yang tertiup angin kencang.

4)

Karbondioksida – di udara terbentuk asam lemah asam karbonat. Asam ini dapat melarutkan batu kapur dan membuat batu kapur menjadi kapur tlis. Aktivitas tanaman dan hewan berkntribusi terhadap pembentukan tanah dengan menambahkan bahan-bahan organik.

5)

Tanaman (biologis) –yang hidup di batuan, seperti lumut dan lumut kerak, menyebabkan permukaan batuan lambat laun menjadi remah. Tanaman ini juga menangkap debu dari udara

dan membentuk lapisan tanah yang

merupakan bahan organik bagi tanah tersebut .

17

Kegiatan Pembelajaran 1 6)

Hewan – hidup di tanah, seperti cacing tanah, rayap dan semut membantu meningkatkan bahan organic tanah.

d.

Sifat Fisik Tanah

Sifat-sifat fisik tanah ditentukan oleh jumlah, ukuran, bentuk, susunan, dan komposisi mineral dan partikel-partikel tanah. Selain itu di pengaruhi pula oleh macam dan jumlah bahan organik, volume dan bentuk pori-pori tanah, serta perbandingan air dan udara yang menempati pori-pori tanah pada waktu tertentu. Diantara sifat fisik tanah yang penting adalah struktur, tekstur, permeabilitas, porositas tanah. 1)

Tekstur Tanah. Tekstur tanah, biasa juga disebut besar butir tanah, termasuk salah satu sifat tanah yang paling sering ditetapkan. Hal ini disebabkan karena tekstur tanah berhubungan erat dengan pergerakan air dan zat terlarut, udara, pergerakan panas, berat volume tanah, luas permukaan spesifik (specific surface), kemudahan tanah memadat (compressibility), dan lain-lain Agregat tanah merupakan campuran dari partikel-partikel pasir,liat, debu, dan bahan organic (Gambar 9).

Tekstur tanah adalah perbandingan

relatifantara fraksi pasir, debu dan liat, yaitu partikel tanah yang diameter efektifnya ≤ 2 mm. Di dalam analisis tekstur, fraksi bahan organik tidak diperhitungkan (bahan organik terlebih dahulu didestruksi dengan hidrogen peroksida (H2O2)).

Gambar 9. Agregat tanah

18

IPA SMP KK I

Partikel-patikel

pembentuk

tanah

diberi

nama

berdasarkan

ukuran-

ukurannya seperti terlihat dalam Gambar 10. Kerikil dan pasir memiliki ukuran besar sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang. Debu harus dilihat dengan mikroskop karena ukurannya sangat kecil. Sedangkan liat hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.

Gambar 10. Perbedaan ukuran kerikil, pasir, debu dan liat.

Selanjutnya

Kementerian

Pertanian

Amerika

Serikat

(USDA)

mengelompokkan fraksi tanah sebagai berikut (Tabel 4). Tabel 4. Klasifikasi Tekstur Tanah Menurut USDA

FRAKSI KERIKIL PASIR

DEBU LIAT

NAMA PARTIKEL Kerikil (Gravel)

UKURAN (mm) >2

Pasir sangat kasar (Very coarse sand)

1.0=2.0

Pasir kasar (Coarse sand)

0.5=1.0

Pasir sedang (Medium sand)

0.25=0.5

Pasir haslus (fine sand)

0.10-0.25

Pasir sangat halus (Very fine sand)

0.05-0,10

Debu (Silt()

0.002-0.05

Liat (clay), LEMPUNG, GELUH

<0.002

Tanah adakah material yang merupakan campuran dari partikel-partikel di atas. USDA mengelompokkan tekstur tanah dalam 11 kelas tekstur seeperti

19

Kegiatan Pembelajaran 1 pada Tabel 5. Selanjutnya USDA juga menampilkan pengelompokkan kelas tekstur tersebut

dalam suatu segitiga/piramida tanah seperti ditunjukkan

dalam Gambar 8. Tabel 5. Klasifikasi Tekstur Tanah

No

Kelas Tekstur

1.

Liat (Clay)

2.

Liat Berdebu (Silty Clay)

3.

Liat Berpasir (Sandy Clay)

4.

Lempung liat berdebu( Silty Clay Loam)

5.

Lempung (Loam)

6.

Lempung liat berpasir *Sandy clay loam)

7.

Lempung berdebu (Silt loam)

8.

Lempung berasir (Sabdy loam)

9.

Debu (Sit)

10. Pasir berlempung (Loamy sand) 11. Pasir (Sand). Sumber : USDA (2007).

20

IPA SMP KK I

Gambar 11. Segitiga Tekstur Tanah

Dari Gambar

11 tampak bahwa kelas tekstur diberikan berdasarkan

pesentase masing-masing fraksi. Cara penggunaan segitiga tekstur adalah sebagai berikut: Misalkan suatu tanah mengandung 50% pasir, 20% debu, dan 30% liat. Dari segitiga tekstur dapat dilihat bahwa sudut kanan bawah segitiga menggambarkan 0% pasir dan sudut kirinya 100% pasir. Temukan titik 50% pasir pada sisi dasar segitiga dan dari titik ini tarik garis sejajar dengan sisi kanan segitiga (ke kiri atas). Kemudian temukan titik 20% debu pada sisi kanan segitiga. Dari titik ini tarik garis sejajar dengan sisi kiri segitiga, sehingga garis ini berpotongan dengan garis pertama. Kemudian temukan titik 30% liat dan tarik garis ke kanan sejajar dengan sisi dasar segitiga sehingga memotong dua garis sebelumnya. Dari perpotongan ketiga garis ini, ditemukan bahwa tanah ini mempunyai kelas tekstur "lempung liat berpasir".

21

Kegiatan Pembelajaran 1 Penetapan klas tekstur dapat dilakukan secara kualitatif (di lapangan) dan secara kuantitatif (di laboratorium), Penetepan tekstur tanah secara kualitatif dilakukan oleh orang yang sudah berpengalaman di lapangan dilakukan dengan feel method, yaitu membasahi tanah lalu dipijit-pijit dan merasakan apa yang terasa. 

pasir aka terasa kasar dan tajam



debu akan terasa licin



lempung akan terasa liat dan lengket

Tanah bertekstur halus (kadar lempung tinggi) bersifat lengket, meyerap air banyak sehingga sukar atau berat untuk diolah

disebut tanah berat,

kebalikannya adalah tanah ringan (kandungan pasir tinggi). Tanah terbaik untuk pertanian adalah tekstur sedang (tekstur geluh) yaitu tanah yang mempunyai perbandingan pasir, debu, dan lempung hampir seimbang. Tektur tanah adalah sifat fisika tanah yang sangat penting. Dengan mengetahui tekstur tanah saja kita sudah dapat memberikan informasi tentang : 1.

Potensi aliran air,

2.

Kapasitas menahan Air,

3.

Potensi kesuburan,

4.

Kesesuaian untuk berbagai penggunaan perkotaan

Gambar 12. Tekstur Tanah dan Permeabilitasnya

22

IPA SMP KK I

Permeabilitas Tanah Permeabilitas tanah adalah tingkat mudah atau sulitnya media tanah dilewati air (Gambar 9). 

Tanah berpasir memiliki transmisi air yang cepat dan retensi air yang rendah, tanah mudah dilewati air.



Tanah berliat memiliki transmisi yang lambat dan retensi air yang tinggi, tanah sulit dilewati air,

PERTANYAAN: Selain struktur dan tekstur tanah ada juga sifat fisik tanah berupa daya mengikat air dan dan porositas tanah. Apa definisi dari istilah-istilah tersebut? Coba cari informasinya lebih jauh di internet!. 2)

Struktur Tanah. Perlu diketahui bahwa tanah tersusun dari partikel partikel terkecil yang disebut partikel primer. Partikel primer tanah itu bahannya adalah pasir, debu, dan liat. Partikel-partikel primer bergabung menjadi gumpalangumpalan (partikel sekunder) karena direkat oleh bahan organik, oksida besi atau bahan-bahan lain. Gumpalan-gumpalan/agregat tahan kecil yang mempunyai bentuk dan ukuran

yang berbeda-beda disebut

dengan

struktur tanah. Definisi: Susunan ikatan partikel tanah satu sama lain “… struktur berkaitan dengan susunan partikel tanah primer menjadi gumpalan yang disebut agregat atau peds” Agregat, peds, atau clods adalah partikel sekunder. PED: Agregat terbentuk dengan sendirinya Clod: Agregat terbentuk dengan pengolahan lahan

23

Kegiatan Pembelajaran 1 Partikel-partikel tanah saling berikatan membentuk agregat karena adanya gaya tarik menarik, prosesnya disebut flokulasi, selanjutnya agregat tersebut saling tarik menarik, disebut agregasi, menjadi struktur tanah yang lebih besar. (Lihat Gambar 13)

Gambar 13. Pembentukan Struktur Tanah

Tipe dasar struktur tanah. Tipe/jenis struktur tanah diberi nama berdasarkan bentuknya sebagai berikut: (atau Lihat Gambar 11). 

Prisma (Prismatic): sumbu vertikal tidak lebih panjang dari sumbu horizontal.



o

Jika bagian atas datar, disebut prismatik

o

Jika bagian atas bulat disebut columnar

Butir (Granular): Ped bulat dan porus, speroidal. Struktur umum pada horizon A



24

Tidak berstruktur: tidak ada agregasi o

Butir tungal, lepas-pasir

o

Masif-mampat tanpa agregat

IPA SMP KK I

Struktur dikelompokkan berdasar : 

Bentuk (gumpal, pipih , kubus, prisma)



Ukuran (kasar, sedang, halus)



Kemantapan (kuat, sedang, lemah)

Gambar 14. Tipe-tipe Dasar Struktur Tanah

Terjadinya struktur 

Struktur di horizon permukaan:bulat/bola



Pengelolaan yang jelek: granular



Pemadatan horizon permukaan: lempeng



Pertambahan panjang ke arah vertikal, tekanan lateral lebih dari tekanan vertikal: menyebabkan struktur lapisan bawah: prismatik



Struktur horizon bawah permukaan: kubus (blocky)

25

Kegiatan Pembelajaran 1 Pengamatan struktur tanah di lapangan 

Tipe struktur:. bentuk dan susunan agregat (lihat Gambar 15)

Gambar 15. Kenampakan struktur tanah di lapangan



Kelas struktur: ukuran agregat



Derajat struktur: .kuat lemahnya agregat

Kelas Struktur (Tabel 6) 

Sangat tipis-sangat tebal



Sangat halus-sangat kasar Tabel 6. Kelas Struktur Tanah

26

IPA SMP KK I

Derajat Struktur 

Tak beragregat : butir‐butir tunggal terlepas‐lepas



Lemah: apabila struktur tersentuh mudah hancur



Sedang: agregat jelas terbentuk dan masih dapat dipecahkan



Kuat:

agregatnya mantap dan jika dipecahkan terasa agak sukar dan

berketahanan

Pentingnya struktur tanah 

Meningkatkan infiltrasi air, jadi mengurangi limpasan permukaan (runoff) dan erosi serta meningkatkan jumlah air tersedia untuk tanaman



Meningkatkan daya perkecambahan biji, pertumbuhan akar, dan kedalaman perakaran.



Meningkatkan permeabilitas tanah

Mempertahankan Struktur Tanah 

Olah tanah pada kandungan air yang sesuai



Tidak mengolah tanah jika terlalu basah karena ini merusak agregat



Menambahkan pupuk dan kapur yang sesuai. Pertumbuhan tanaman yang baik membantu perkembangan struktur tanah yang baik



Menanam rumput dan legum. Biomasa organik tanaman tersebut dapat membantu menstabilasi agregat



Pertumbuhan

legum

juga

akan

merangsang

pertumbuhan

mikroorganisme tanah, termasuk jamur yang dengan hifanya bisa menstabilasi ped 

Mempertahankan atau menambah kandungan bahan organik tanah

Faktor faktor yang mempengaruhi struktur tanah : a)

Pembasahan dan pengeringan

b)

Pembekuan dan pencairan

c)

Aktivitas perakaran tanaman

d)

Kation terjerap

e)

Pengolahan tanah

f)

Bahan organik 27

Kegiatan Pembelajaran 1 Struktur tanah yang dikehendaki tanaman adalah struktur “REMAH” karena perbandingan bahan padat dan ruang pori kurang lebih seimbang. Tujuan pengolahan tanah adalah agar mendapatkan struktur tanah dalam bentuk,besar, dan ketahanan yang dikehendaki tanaman 3)

Komposisi Tanah

Gambar 16. Komposisi Tanah Berdasarkan Volume (Sumber: http://www.civilsdaily.com/blog/soils)

Tanah terdiri dari bahan-bahan yang hidup dan tidak hidup (dalam bentuk: padat, cair, dan gas). Udara dan air yang bergerak melalui pori-pori tanah. Sekitar 45% dari volume tanah adalah mineral, 5% bahan organik dan 50% adalah udara dan air (lihat Gambar 16). a)

Bahan Organik Tanah Bahan Organik tanah tersusun dari berbagai zat organik. Berasal dari tanaman, hewan, dan mikroorganime tanah, sumber (“pool”) bahan organik dibagi dalam empat kategori. Pertama, adalah organisme hidup dan akar, mencapai kurang dari 5% dari total sumber. Kedua, adalah residu tanaman mati, hewan mati dan organisme tanah yang

belum terdekomposisi (<10%). Ketiga adalah bahan organik

yang telah mengalami dekomposisi dengan cepat (20-45%). Keempat adalah

28

bahan organik yang telah stabil (humus) yang tetap ada

IPA SMP KK I

setelah mengalami dekomposisi lebih jauh oleh mikroorganisme tanah (50-80%). Bahan organik stabil, atau humus, adalah bahan organik tanah yang memberi keuntungan

jangka panjang bagi petani. Setelah terjadi

dekomposi yang cepat, terjadilah campuran stabil dan kompleks dari senyawa anorganik , yang berdekomposisi sekitar 3% per tahun). Humus adalah

dengan lambat (selama

campuran

partikel-partikel

tanah kecil dan senyawa kimia kompleks yang larut yang digunakan oleh banyak organisme. Humus

mengandung

gula, gums, resins,

proteins, lemak, malam, dan lignin. Campuran ini memainkan peranan penting dalam memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah. Humus memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah dalam beberapa cara, diantaranya sebagai berikut: 

Humus memperbaiki struktur tanah dengan cara mengikat atau “merekat” partikel-partikel mineral yang kecil menjadi agregat yang lebih dan membuat pori-pori tanah yang dapat dilewati dengan baik oleh air dan udara.



Humus memperbaiki

retensi air dan

pelepasannya kepada

tanaman. b) Mineral Mineral tanah adalah bahan anorganik yang mengandung sekitar enam puluh empat unsur. Mineral tersebut berasal dari bahan bahan yang diberikan manusia seperti pupuk dan kapur, serta dari bahan-bahan yang mengalami pelapukan seperti tanaman dan hewan. Ada 16 unsur merupakan bahan yang esensial untuk pertumbuhan tanaman . Bahanbahan tersebut adalah karbon, hidrogen, oksigen, fosfor, potasium, nitrogen, sulfur, kalsium, besi, magnesium, klor, tembaga, boron, mangan, molibden, dan boron. Udara dan air

menyediakan unsur

karbon, hidrogen, dan oksigen; sedangkan unsur-unsur yang lainnya berasal dari tanah.

29

Kegiatan Pembelajaran 1 c)

Air dan Udara Air dan udara di dalam tanah dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Tanah mengabsorpsi sejumlah besar air pada musim hujan, dan air yang tak terabsorpsi

terdrainase

habis jika tidak dilakukan upaya

konservasi tanah. Jumlah uap air dalam tanah bervariasi tergantung kepada kondisi iklim dan drainase air. d) Pori-pori Tanah Tanah memiliki ruang-ruang kecil yang disebut pori-pori tanah. Pori-pori tersebut terletak diantara bahan-bahan padat, di dalamnya terdapat gas dan

cairan

yang

penting

bagi

pertumbuhan

tanaman

dan

mikroorganisme. Bahan padat menahan dan menyediakan nutrien sehingga bisa digunakan oleh organisme untuk pertumbuhannya. PERTANYAAN: Apa komponen-komponen

tanah lainnya yang belum disebutkan di

atas? e.

Sifat Kimia Tanah

Tanah merupakan media terjadinya reaksi-reaksi kimia sehingga memiliki sifatsifat kimia. Sifat kimia tersebut diantaranya adalah: (1) derajat keasaman (pH), (2) kejenuhan basa, (3) kapasitas tukar kation, (4) kandungan unsur-unsur hara misalnya nitrogen, karbon dan mineral. Untuk mengetahui secara lebih detil tentang sifat-sifat kimia tanah seperti di atas cobalah anda cari informasinya di internet. f.

Sifat Biologi Tanah

Sifat biologi tanah merupakan sifat tanah karena keberadaan organisme dan aktivitasnya di dalam tanah. Sifat biologi tanah diantaranya adalah: (1) total mikroorganisme tanah, (2) jumlah fungi tanah, (3) jumlah bakteri tanah, (4) total respirasi tanah. PERTANYAAN: Apa yang dimaksud dengan total respirasi tanah?

30

IPA SMP KK I

2. Fungsi –Fungsi Tanah Tanah memiliki banyak fungsi

diantaranya adalah : 1) medium untuk

pertumbuhan tanaman 2) habitat bagi organisme tanah 3) pendaur ulang nutrien/unsur hara dan limbah organik, 4) penyedia dan pemurni air, 5) media pembuatan bangunan. PERTANYAAN: Selain yang disebutkansebelumnyai, apalagi fungsi tanah yang Anda ketahui? a.

Medium untuk Pertumbuhan Tanaman

Sebagai penambat akar tanaman dan penyedia air bagi tanaman, tanah merupakan tempat yang baik untuk berakar. Beberapa sifat/ciri tanah yang mempengaruhi pertumbuhan tanah meliputi: tekstur tanah (kasar atau halus), ukuran agregat, porositas, aerasi (permeabilitas), dan daya mengikat air. Satu fungsi tanah adalah menyimpan dan meyediakan nutrient (unsur hara) bagi tanaman. Kemampuan untuk menjalankan fungsi ini disebut dengan kesuburan tanah.

Kandungan

liat

dan

bahan

organik

tanah

secara

langsung

mempengaruhi kesuburannya. Lebih tinggi kandungan bahan organik dan liat umumnya kesuburan tanah akan lebih tinggi. Tanah pada Gambar 17 berwarna coklat kehitaman hingga htam, menunjukkan tingginya akumulasi bahan dan tingginya tingkat kesuburan tanah.

Gambar 17. Dampak sfat fisik tanah terhadap pertumbuhan tanaman. Tampak bahwa akar jagung lebih cederung tumbuh ke kanan, menjauhi tanah yang mengalami pemadatan/kompaksi karena diinjak roda trakktor di sebelah kiri. Sumber (John Doran, dalam Kettler (20017)

31

Kegiatan Pembelajaran 1 b.

Habitat untuk Organisme Tanah

Gambar 18. Seekor cacing tanah sedang berlubang. Cacing yang berlubang mengeluarkan kotoran yang diletakkan di permukaan tanah ,yang selanjutnya akan dipecah-pecah oleh bakteri dan organisme tanah. Bahan organic di tanah dikonsumsi dan dicerna berulang-ulang oleh berbagai organisma sehinga menjadi humus. Sumber :USDA (2007)

Hampir semua mahluk hidup di Bumi memerlukan bahan dasar utama : udara, makanan, air, dan tempat untuk hidup. Dekomposer dalam tanah membutuhkan lingkungan fisik atau

‘habitat’ yang cocok untuk mahluk tersebut dalam

melakukan pekerjaannya. Air dibutuhkan oleh semua organisme tanah dalam melakukan aktivitasnya, tapi

mereka bisa bertahan dalam keadaan dorman

untuk waktu yang lama jika air tidak ada. Kebanyakan organisme hidup bersifat ’aerobik’ (memerlukan oksigen), termasuk akar tanaman dan mikroorganisme, namun beberapa organisme telah berevolusi untuk bisa hidup tanpa oksigen (anaerob). Lebih besar porositas tanah berarti lebih besar ukuran diameter poripori tanah, dan karena itu membuat organisme lebih mudah ‘bernapas’. Kelas tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap tersedianya habitat bagi organisme. Tanah halus memiliki banyak sekali

’mikro-porus’, pori-pori kecil,

yang merupakan habitat bagi mikroorganisme seperti bakteri dan fungi. Selain memerlukan habitat yang cocok, semua organisma tanah memerlukan beberapa jenis bahan organik sebagai sumber energi dan sumber karbon, dengan kata

32

IPA SMP KK I

lain mereka mebutuhkan makanan. Persediaan bahan organik segar

yang

banyak akan menjamin tingginya populai organisme tanah. c.

Pendaur ulang Bahan Mentah

Fungsi tanah terbesar dalam ekosistem global adalah sebagai pendaur ulang bahan mentah. Dekomposisi tanaman mati, hewan mati. Fauna dan flora tanah (seperti., bakteri, fungi, dan serangga) mengubah hasil dekomposisi tersebut menjadi bentuk mineral yang lebih sederhana, yang kemudian digunakan oleh tamnaman hidup, hewan hidup dan mikroorganisme

dalam pembentukan

jaringan-jaringan tubuh baru dan humus tanah. Banyak faktor mempengaruhi laju dekomposisi bahan organik di dalam tanah. Faktor utama yang memengaruhi dekomposisi adalah lingkungan fisik, dan susunan kimia dari material-material yang berdekomposisi. organisme pendekomposisi sangat dipengaruhi

Tingkat aktivitas

oleh jumlah air, kandungan

oksigen, dan oleh temperatur tanah. Susunan kimia material, terutama jumlah nitrogen yang terkandung sangat berpengaruh terhadap ‘daya cerna’ material oleh organisme-organisme tanah. Jika kandungan nitrogen material lebih tinggi, maka dekomposisi juga akan lebih cepat.

33


Gambar 19. Kehidupan baru tumbuh dari sisa-sisa yang sudah tua. Tanaman , fungi, dan serangga menggunakan sisa-sisa jaringan tanaman tua sebagai sumber energi untuk membuat jaringan baru yang hidup. Proses ini mendaur ulang pohon yang mati kembali menjadi hidup . Saat organisme mati berdekomposisi, gas karbondioksida dilepaskan dan unsur haranya yang dikandungnya kembali ke tanah untuk kemudian diambil oleh mahluk hidup yang baru untuk membuat jaringan SumberL USDA (2007)

Melalui proses dekomposisi

dan pembentukan humus, tanah mampu

menyimpan banyak karbon atmosfir dan unsur hara (nutrien) tanaman. Karbon yang aktif secara biologis ini akan tersimpan dalam bahan organic tanah selama berdekade-dekade bahkan berabad-abad.

Penyimpanan karbon sementara

dalam bahan organic dan biomasa tanah ini

disebut dengan sekuestrasi

karbon. Organik karbon tanah telah diidentifikasimerupakan faktor utama dalam menjaga keseimbangan siklus karbon global. Praktik pengolahan lahan yang mempengaruhi kandungan bahan organic tanah

telah dipelajari oleh para

peneliti, dan sering disebutkan memiliki potensi dampak pemanasan global dan perubahan iklim.

34

IPA SMP KK I

d.

Penyedia dan Pemurni Air

Air yang mengalami infiltrasi ke dalam tanah saat hujan dapat digunakan oleh vegetasi atau masuk ke dalam lapisan air tanah. Polutan yang terbawa air hujan atau yang masuk ke dalam air saat air berinfiltrasi ke dalam lapisan tanah dapat dikeluarkan dari air yang masuk tersebut (perkolasi)

pada lapisan tanah

yang lebih dalam, sehingga memurnikan dan membersihkan air.

Ada juga

proses-proses dalam tanah yang dapat membunuh organisme-organisme yang berpotensi menyebabkan penyakit. Saat hujan jatuh ke tanah, tanah mengabsorpsi

dan menyimpan air untuk

digunakan kemudian. Maka tersedialah tampungan air yang tersedia organisme untuk hidup. Pada saat tanah sangat basah, mendekati kejenuhan, air bergerak ke bawah melalui profil tanah jika tidak di tarik agi ke atas, ke permukaan tanah dengan cara evaporasi dan transpirasi.

Gambar 20. Tanah erosi yang terbawa air run-off yang keruh setelah hujan lebat di China. Tanah sangat rentan terhadap erosi jika secara langsung terbuka terhadap hujan dan run-off. Erosi permukaan mengurangi kemampuan tanah ontuk mengabsorpsi dan menahan air. (John Doran, dalam Kettler (2017)

e.

Media Pembuatan Bangunan dan Landskap (Bentang Alam )

Tanah adalah bahan dasar untuk pembuatan jalan, rumah, bangunan, dan struktur-struktur lain penyusunnya, tapi sifat fisik berbagai tanah sangat berbedabeda. Sifat yang sangat dibutuhkan dalam rekayasa dan konstruksi jalan dan bangunan adalah : bearing strength, kompresibilitas, konsistensi, shear strength, dan

potensi shrink-swell . Variabel-variabel

rekayasa tersebut

dipengaruhi 35

Kegiatan Pembelajaran 1 oleh sifat fisik dasar tanah seperti tekstur, struktur, jenis mineral liat , dan kadar air. Aplikasi landskap skalanya bervariasi mulai dari konstruksi jembatan dan jalan raya hingga taman-taman kota dan ruang terbuka hijau di daerah komersial hingga lapangan

untuk perumahan. (Gambar 21). Aplikasi-aplikasi tersebut

harus memperhatikan baik fungsi fisik maupun ekologi tanah.

Gambar 21. Tanah dekat konstruksi bangunan memiliki potensi erosi oleh air dan angina. Tanah erosi menimbulkan polusi perairan dan menyebabkan sedimentasi pada kolam dan reservoir (situ, danau, waduk) (John Doran, dalam Kettler (2017)

3. Kehidupan di Dalam Tanah a.

Profil Tanah dan Organisme Tanah

Tanah adalah tempat hidup bagi sebagian biodiversitas dunia. tanah, kehidupan tanah, biota tanah, fauna tanah, atau

Organisme

adafon adalah istilah

yang menunjukkan adanya kumpulan organisme yang sebagian besar dalam siklus hidupnya

berada dalam profil/lapisan tanah tertentu, atau berada pada

batas antara tanah dan serasah. Organisme tersebut termasuk cacing tanah, nematoda, protozoa, fungi, bakteri dan macam-macam arthropoda.. Kumpulankumpulan organisme dalam profil tanah dibagi dalam tiga kelompok: epedafon, hemiedafon, dan eudafon (Lihat Gambar 22).

36

IPA SMP KK I

Gambar 22. Kumpulan Organisme dalam Profil Tanah. (Sumber : http://www.vcbio.science.ru.nl/en/virtuallessons/landscape/soil/)

Bagian hidup dari bahan organik termasuk berbagai mikro-organismsa seperti bakteri, virus, fungi, protozoa dan alga. Termasuk juga akar tanaman, serangga, cacing tanah, dan hewan besar

seperti

tikus,

cecurut, kelinci, yang

menghabiskan sebagian besar waktu hidupnya di dalam tanah . Bagian hidup dari tanah mewakili sekira 5 persen dari total bahan organik. Mikroorganisme, cacing tanah

dan serangga memecah-mecah sisa-sisa

tanaman dengan cara mengingesti dan mencampur bahan tersebut dengan mikroorganisme dan mineral dalam tanah dalam proses daur ulang energi dan nutrien tanaman.

Zat perekat pada permukaan cacing tanah dan zat yang

dihasilkan oleh fungi dan bakteri

membantu mengikat partikel-partikel tanah.

Kotoran cacing tanah merupakan aggregat (bahan-bahan yeng terikat) yang lebih kuat daripada tanah sekitarnya sebagai akibat pencampuran bahan organik dan bahan mineral tanah, serta mukosa intestine cacing tanah. Oleh karena itu organisme tanah bertanggungjawab untuk menjaga ketersediaan udara dan air, menyediakan nutrien untuk makanan, memecah polutan dan menjaga struktur tanah.

37

Kegiatan Pembelajaran 1 b.

Jenis-jenis Organisme Tanah

Berdasarkan ukurannya/dapat tidaknya dilihat dengan mata, organisme tanah dikelompokkan dalam mikroflora, mikrofauna, mesofauna dan makrofauna. Mikroflora adalah tumbuhan bersel satu misalnya bakteri, dan fungi. Hewanhewan kecil yang tidak bisa dilihat dengan mata telanjang seperti protozoa dan nematoda termasuk ke dalam mikrofauna. Hewan sangat kecil tapi masih bisa dilihat dengan mata telanjang disebut mesofauna contohnya nematoda, dan beberapa serangga. Hewan yang bisa dilihat dengan mata telanjang dengan mudah karena ukurannya besar disebut makrofauna

contohnya beberapa

artropoda, serangga, cacing, moluska, dan mamalia. Untuk mengetahui bentukbentuk organisme tadi silakan lihat Gambar 23. Di bawah ini adalah deskripsi dari organisme-organisme yang disebutkan di atas. 1)

Bakteri Bakteri

penghuni

tanah

dikelompokkan dalam

dekomposer ( bakteri

pengurai), mutualis, patogen, atau kemo-ototrof . Bakteri yang memperbaiki kualitas tanah

memakan organisme tanah,

menjaga ketersediaan

nutrient dalam

mengurai bahan organik ,

zona akar, memperbaiki struktur

tanah, berkompetisi dengan organisme penyebab penyakit, dan memfilter dan mendegradasi polutan di dalam tanah.

38

IPA SMP KK I

Gambar 23. Berbagai jenis organisme tanah. Sumber: Escorial (2014),

2)

Protozoa Protozoa adalah

mikroba bersel tunggal pemakan bakteri.

Bakteri

mengandung nitrogen lebih tinggi dari yang bisa digunakan oleh protozoa, selain itu

melepaskan ammonium (NH4) yang digunakan oleh tanaman.

Protozoa juga mencegah beberapa pathogen tanaman menjadi sumber makanan bagi nematoda.

39

Kegiatan Pembelajaran 1 3)

Fungi Fungi tumbuh sebagai benang-benang panjang (hingga berapa meter) yang disebut hifa. Benang-benang itu ada di antara partikel-parikel tanah, batu dan akar. Fungi bisa dikelompokkan sebagai

pengurai (dekomposer),

mutualis, atau patogen.

Gambar 24. Fungi berguna memperbaiki struktur tanah. (Sumber :http://permaculturenews.org/2014/05/07/fungal-soil-want/)

Fungi mikoriza

membentuk koloni pada akar tanaman

membentuk

hubungan simbiosis mutualisma dengan tanaman. Simbiosis mutualisma adalah asosiasi yang erat dan lama antara dua atau lebih organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan. Mikoriza meningkatkan luas permukaan

sekitar

akar

tanaman,

yang

memungkinkan

tanaman

menjangkau nutrien dan air lebih jauh, yang tanpanya penyerapan tidak mungkin dapat tersedia.

40

IPA SMP KK I

Gambar 25. Fungi mikoriza bersimbiosis dengan akar tanaman. (Sumber: http://www.finegardening.com)

PERTANYAAN: Ada jamur/fungi yang sebagian dari siklus hidupnya berwujud sebagai organisme besar yang tampak jelas dilihat mata, apakah jamur ini juga menyuburkan tanah?. 4)

Nematoda. Nematoda adalah cacing gilig sangat kecil/renik yang tidak bersegmen. Nematode hidup pada lapisan air dalam ruang-ruang tanah. Kebanyakan spesies bersifat menguntungkan, memakan bakteri, fungi, dan nematode lain, tetapi beberapa spesies berbahaya karena dapat memakan akar-akar tanaman. Nematoda mendistribusikan bakteri dan fungi melalui tanah pada saat bergerak. Nematoda predator dapat memakan nematode pemakan tanaman atau menghambat nematode itu mencapai akar.

5)

Artropoda Artropoda tanah adalah hewan kecil seperti serangga, laba-laba, dan kutu. Ukurannya bervariasi dari yang mikroskopik

hingga beberapa inci.

Umumnya artropoda hidup dekat dengan permukaan tanah.

Artropoda

memperbaiki kualitas tanah dengan mengaduk-aduk tanah saat melubang, meletakkan

kotoran,

mengendalikan

organisme

penyebab

penyakit,

41

Kegiatan Pembelajaran 1 menstimulasi aktivitas mikroba, meningkatkan dekomposisi

melalui

perombakan bahan organik dan, dan mengatur populasi rantai makanan tanah. 6)

Cacing tanah Cacing tanah memiliki fungsi yang berbeda-beda dalam tanah. Ada cacing yang digunakan untuk membuat kompos, ada cacing yang memperbaiki struktur

tanah

karena

aktivitasnya

berlubang,

mengaduk tanah, dan

memakan bahan organik tanah. Lubang cacing di dalam tanah disebut biopori.

Selain mengaduk-aduk tanah, cacing juga memakan tanah

sehingga melewati saluran pencernaan dan keluar disebut kascing. Biopori dan kascing, meningkat,

teksturnya

gembur,

melalui anus

yang

bisa membuat aerasi tanah

ketersediaan

nutriennya

meningkat

sehingga tanah menjadi subur. c.

Ekosistem Tanah

Tanah adalah rumah bagi berbagai bentuk kehidupan tanaman dan hewan. Kehidupan di dalam tanah sangat beraneka ragam, mulai dari organisme sel tunggal yag mikroskopis hingga hewan besar yang membuat lubang di tanah. Sebagaimana halnya terjadi pada organisme-organisme yang hdup di atas tanah, organisme-organisme

dalam tanah hidup dalam kompetisi dan saling

mempertahankan kehidupannya dalam bentuk rantai makananl. (Lihat Gambar 26 sebagai contoh mikroorganisme dan rantai makanannya) Keberadaan manusia di bumi sangat erat kaitannya dengan tanah. Untuk hidupnya manusia membutuhkan sumberdaya (sandang, pangan dan papan); kesehatan;

air, dan

lain-lain yang disediakan oleh tanah. Agar manusia

mendapatkan manfaat dari keberadaan tanah dan organima yang hidup di dalamnya maka perlu mengenal ekosistem tanah dan jasa ekosistem dari organisme tanah.

Ekosistem tanah didefinisikan sebagai sistem penunjang kehidupan yang saling berhubungan

42

terdiri

dari

udara,

air,

mineral,

bahan

organik,

dan

IPA SMP KK I

mikro/makrorgnisma, yang kesemuanya secara bersama-sama berfungsi dan berinteraksi secara erat. Beberapa fungsi ekosistem tanah yang penting adalah sebagai berikut: 1)

Merombak bahan organik menjadi humus.

2)

Mengikat nitrogen dan nutrient lain.

3)

Mengikat partikel-partikel tanah sehingga strukturnya terbaik.

4)

Melindungi akar dari penyakit dan parasit.

PERTANYAAN: Apa fungsi-fungsi lainya? Coba sebutkan. Organisme dan interaksinya meningkatkan fungsi jaring-jaring makanan dalam tanah. Jaring-jaring

ekosistem

dan membuat

makanan tanah

adalah

komunitas organisme hidup yang sebagian waktu atau seluruh hidupnya ada di dalam tanah. Jaring-jaring makanan tanah menjelaskan sistem kehidupan yang kompleks di dalam tanah

dan bagaimana

tanah itu berinteraksi dengan

lingkungan, tanaman dan hewan.. Di dalam jaring-jaring makanan organisme dikelompokkan

menurut jaraknya

terhadap organisme produsen yang disebut dengan Trophic Level. Level 1 adalah organima produsen.

Tropic Level 2

Trophhic

adalah hewan yang

memakan hewan jenis Trophic level 1. Makin tinggi Tropic level makin jauh jarak terhadap produsen. Jaring-jaring makanan digambarkan dengan diagram jaring-jaring

makanan menunjukkan serangkaian

Gambar 23.

aliran

Diagram

energi dan nutrien

(yang dilambangkan dengan anak panah) dimana satu organisme memakan yang lainnya. Agar ekosistem seimbang, jumlah hewan pada setiap trophic level harus seimbang.

43


Gambar 26. Jaring-jaring makanan berbasis di tanah. (Sumber file:///C:/Users/ASUS%201/Downloads/soil_functions_121914.pdf)

44

IPA SMP KK I

d.

Jasa Ekosistem Organisme Tanah

Organisme invertebrate yang hidup dalam tanah, sebagian atau seluruh waktu siklus hidupnya,

sangat berjasa dalam

menjaga

keamanan pangan dan

pertanian berkelanjutan, yang disebut jasa ekosistem. Pada bagian ini akan dibahas fungsi utama invertebrate

dan jasa ekosistem yang diberikan

oleh hewan

dalam bidang pangan dan pertanian. Invertebrata tersebut

dikelompokkan menjadi tiga menurut fungsinya (kelompok fungsional) yaitu: polinator; agen pengendalian hayati; perekayasa dan regulator

ekosistem

tanah; dan penyedia makanan dan material non kayu dari hutan. Tidak termasuk Invertebrata air yang berjasa bagi perikanan.(Lihat Tabel 7), Tabel 7. Jasa Ekosistem dan Organisme Tanah

Jasa Ekosistem Daur ulang limbah

Organisme tanah yang berperan Berbagai invertebrate saprofit dan pemakan seresah , jamur, bakteri, aktinomisetes dan organisme lainnya.

Pembentukan tanah

Berbagai

biota

tanah

memfasilitasi

pembentukan tanah (fungi, bakteri, rayap , cacing tanah). Fiksasi Nitrogen

Berbagai mikroorganisme simbiotik

Bioremediasi polusi kimia

Kebanyakan mikroorganisme :fungi, bakteri

Penyediaan bahan-bahan Beberapa mikroorganisme yang diekstrak industry,

farmasi, dari tanah digunakan untuk bahan industry

terfmasuk obat-obatan

atau farmasi , seperti

produksi makanan,

antibiotic, biosida Pengendalian

hayati Banyak musuh alami dari hama hidup di

(serangga dan patogen)

tanah, (misalnya

fungi, bakteri, virus,

invertebrate). Polinasi (penyerbukan)

Banyak serangga penyerbuk , dimana siklus

45

Kegiatan Pembelajaran 1 Jasa Ekosistem

Organisme tanah yang berperan hidupnya sebagian di tanah

Menyediakan

produk- Jamur, serangga, akar

produk yang hidup liar Sumber :http://www.soils4teachers.org/soil-and-environment

PERTANYAAN: Apa dampak keberadaan organime tanah seperti pada Tabel 5 di atas terhadap hasil pertanian? e.

Menjaga Keseimbangan Ekosistem Tanah Pertanian

Di dalam

pertanian upaya menjaga keseimbangan ekosistem tanah

mempertahankan organisme tanah

yang

menguntungkan.

dapat

Dengan upaya

tersebut maka dapat tercipta tanah yang sehat, subur, dan menunjang pertumbuhan tanaman. Berikut ini adalah upaya yang perlu dilakukan. 1)

Tambahkan bahan organik

ke dalam tanah.

Organisme tanah

membutuhkan sumber makanan dari bahan -bahan organik tanah (kompos, residu tanaman ) dan/atau mulsa. 2)

Gunakan mulsa organik. permukaan tanah.

Mulsa adalah bahan yang diletakkan di atas

Mulsa mengendalikan gulma,

mengkonservasi air,

membuat suhu tanah turun dan berpengaruh secara langsung terhadap aktivitas mikroorganisme tanah. Hindari penggunaan mulsa plastik kerena menghambat aktivitas mikroorganisme dan gerakan air. 3)

Beri pengairan

secara efektif.

Organisme tanah

membutuhkan

lingkungan yang lembab (seperti spons yang basah) tetapi airnya tidak berlebihan, antara 50–90°F. Aktivitas organisme bisa berkurang kalau tanah kering (biasa terjadi pada musim gugur dan musim dingin). Hindari irigasi yang berlebihan karena air yang menggenangi tanah bisa mematikan organisme yang menguntungkan. 4)

Hindari

pengolahan

tanah

yang

berlebihan,

karena

akan

menghancurkan mikoriza dan struktur tanah. Daripada dengan pengolahan tanah, untuk pengendalian gulma lebih baik dengan mulsa. 5)

Hindari pemakaian pestisida kimia. Beberapa fungisida, insektisida dan herbisida berbahaya bagi beberapa jenis organisme tanah.

46

IPA SMP KK I

D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas pembelajaran pada kegiatan pembelajaran Tanah dan Kehidupan terdiri atas tiga bagian, yaitu diskusi materi, aktivitas praktik, dan latihan membuat soal. Anda dipersilahkan melakukan aktivitas pembelajaran tersebut secara mandiri dengan penuh semangat dan tanggung jawab yang tinggi.

1. Diskusi Materi Buatlah ringkasan uraian materi Tanah dan Kehidupan dalam bentuk peta pikiran dengan lengkap secara mandiri, kemudian diskusikan di dalam kelompok masing-masing. Selanjutnya perwakilan kelompok mempresentasikan hasil diskusi kelompok, anggota kelompok lain memperhatikan secara serius juga menanggapinya secara aktif. Lembar Kerja: LK. I1.01. Diskusi Materi Topik Tanah dan Kehidupan Tujuan : Melalui diskusi kelompok peserta diklat mampu mengidentifikasi konsep-konsep penting topik Tanah dan Kehidupan Langkah Kegiatan : a. Pelajarilah topik Tanah dan Kehidupan dari bahan bacaan pada modul ini, dan bahan bacaan lainnya! b. Diskusikan secara kelompok untuk mengidentifikasi konsep-konsep penting yang ada pada topik penilaian proses dan hasil belajar! c. Buatlah rangkuman materi tersebut dalam bentuk peta pikiran (mind map)! d. Presentasikanlah hasil diskusi kelompok Anda! e. Perbaiki hasil kerja kelompok Anda jika ada masukan dari kelompok lain!

47

Kegiatan Pembelajaran 1 2. Aktivitas Praktik Berikut ini merupakan lembar kegiatan praktikum Tanah dan Kehidupan yaitu: Penentuan tekstur tanah dengan menggunakan Lembar Kerja LK I1.02 LK I1.02 PENENTUAN TEKSTUR TANAH DENGAN METODE JAR TESTING A. Tujuan : Menentukan kelas tekstur tanah dengan metode jar testing B. Indikator 

Melakukan percobaan untuk mengetahui perbandingan silt, clay, dan sand pada tanah



Menentukan kelas tekstur tanah dengan menggunakan carta kelastekstur tanah USDA,



Menggunakan kalkulator penghitung tekstur tanah secara daring

C. Alat dan Bahan 

Botol akua kecil



Air



Tanah



Carta kelas tekstur tanah USDA



Kalkulator penghitung tekstur tanah daring

D. Langkah Kerja 1. Isilah tiga botol 1/3 nya dengan tanah dari tiga tempat yang berbeda sedemikian hingga memiliki kandungan pasir yang berbeda. 2. Isi botol dengan air hingga penuh lalu tutup.

48

IPA SMP KK I

Gambar 27. Penentuan perbandingan liat, debu, dan pasir dengan jar test

3. Kocok botol sehingga matrial anah tercampur dengan merata lalu biarkan sehingga tanah mengendap dan terjadi pemisahan seperti pada Gambar 23 4. Ukurlah persentase liat debu dan pasir 5. Siapkan carta kelas tekstur tanah USDA seperti di bawah ini untuk menentukan kelas tekstur tanah. Ingat baik-baik istilah ini:

Gambar 28. Segitiga tekstur tanah berbahasa inggris Liat = clay, Debu=silt, dan Pasir = sand

49

Kegiatan Pembelajaran 1 6. Tentukan kelas tekstur tanah dengan menarik tiga buah garis 

Garis 1



Berapa persen clay, tempatkan titik pada sisi mring segitiga samasisi, tariklah garis horizontal memotong segitiga tersebut.



Garis 2



Berapa persen silt, tempatkan titik pada sisi miring kanan segitiga samasisi, lalu tarik garis lurus miring memotong segitiga tersebut sehingga berpotongan dengan garis pertama.



Garis 3 Berapa persen sand, tempatkan titik pada sisi horizontal lalu tarik ke perpotongan garis 1 dan 2.

Di mana letak perpotongan ketiga garis tersebut? Ini berarti kelas tekstur tanah yang diidetifikasi. Tulislah dalam tiga Box di di bawah ini. Botol 1

Botol 2

Botol 3

Tekstur

Tekstur

Tekstur

7. Verifikasi hasil di atas dengan melakukan kalkulasi dengan kalkulator dalam menentukan kelas tekstur yang tersedia secara daring dalam . Perhatikan contoh input data di bawah ini

50

IPA SMP KK I

https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detail/soils/survey/?cid=nrcs142p2 _054167 8. Masukkan persentae sand (pasir) ke dalam kalkukator. Sand mungkin akan terdiri dari Very coarse sand, Coarse sand, Medium sand, Fine sand, Very fine sand, masukkan datanya ke box yang tersedia, jika tidak ada data beri saja nilai nol. 9. Masukkan persen clay dan warna tanah (Graph Color) setelah itu Anda akan mendapatkan hasil perhitungan persen Silt dan Tekstur. Tulislah dalam box di bawah ini. Bagaiamana hasilnya hasilnya dibandingkan dengan hasil langkah 6. Botol 1

Botol 2

Botol 3

Tekstur

Tekstur

Tekstur

10. Lakukan penentuan

tekstur dengan cara membuat pita tanah seperti

yang dituntukkan oleh diagram alir seperti di bawah ini,

51


Gambar 29. Diagram alir penentuan tekstur tanah

11. Untuk itu diperlukan sampel dari ketiga tanah di atas. Tanah dibasahi diremas-remas

dan

digeleng-geleng

sehingga

membentuk

pita.

Selanjutnya ikutilah petunjuk seprti dalam diagram alir sehingga diperoleh kelas tekstur tanah dari ketiga sampel tanah tersebut. Tuliskanlah dalam box di bawah ini. Tanah 1

Tanah 2

Tanah 3

Tekstur

Tekstur

Tekstur

Kesimpulan ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….

52

IPA SMP KK I

3. Latihan Penyusunan Soal Penilaian Berbasis Kelas Buatlah secara mandiri tiga buah soal pilihan ganda dan tiga buah soal uraian pada topik Tanah dan Kehidupan yang dilengkapi dengan kisi-kisi. Gunakanlah format kisi-kisi yang telah disediakan. Cara pengembangan instrumen pilihan ganda dapat Anda pelajari pada modul Pedagogi Kelompok Kompetensi G (Topik Pengembangan Instrumen Penilaian). Pilihlah indikator soal berdasarkan kisi-kisi Ujian Nasional yang terdapat pada bagian Lampiran 1. Diskusikanlah dengan teman-teman guru lainnya secara kolaboratif kisi-kisi dan soal yang telah anda buat. LK.I1.03. Format Kisi-kisi Soal Topik Tanah dan Kehidupan No

Indikator Soal

Level Kognitif

Butir Soal

Kunci Jawaban

1 2 3 4 5 6

53


E. Latihan / Kasus /Tugas Pilihlah jawaban yang paling tepat SIFAT DAN CIRI TANAH

1. _____________memiliki sifat antara

antara

tanah liat

dan tanagh

berpasir. Campurannya adalah 40 % pasir, 40 % debu, dan 20 % liat (lihat

A. B. C. D.

segitiga

tekstur

di

bawah

ini..

tanah lempung (loam) tanah berpasir (sandy soil)-v humus tanah liat (clay soil)

2. Mana proses pembentukan tanah yang paling bertanggung jawab pada perkembangan horizon A. adisi B. akumulasi-v C. transformasi D. translokasi

54

IPA SMP KK I

3. Mana warna berikut yang merupakan tipikal tanah yang berdrainase baik , rendah bahan organik dan permukaan berasir? A. 7.5YR2/2 B.

2.5YR6/1-v

C. 7.5YR6/2 D. 10YR5/8

4. Batuan ini mengalami pelapukan dengan proses yang disebut ______.

A. karbonasi B. diskontinuitas C. eksfoliasi-v D. pembongkaran

FUNGSI-FUNGSI TANAH 5. Satu fungsi tanah yang penting adalah untuk menyimpan nutrien/unsur hara

yang

dibutuhkan

oleh

tanaman.

Kemampuan

tanah

untuk

menyimpan nutrient ini disebut dengan kesuburan tanah. Mana sifat tanah berikut yang sangat berpengaruh terhadap kesuburan tanah? A. ukuran partikel tanah B. tekstur tanah (halus atau kasar) C. kandungan bahan organik tanah-v D. kaspasitas mengikat air

55

Kegiatan Pembelajaran 1 6. Tanah adalah rumah bagi berbagai jenis organisme (tanaman, serangga, mikroorganisme, dan lain-ain). Mana dari sifat/ciri tanah berikut yang sangat berpengaruh

dalam menyediakan

habitat yang cocok

untuk

organisme-organisme tersebut? A. kelas tekstur (% pasir, debu dan liat) B. porositas (aerasi) C. kandungan air D. semua yang di atas-v 7. Mana kondisi tanah di bawah ini yang memiliki kapasitas mengikat air tertinggi? A. Tekstur halus, rendah bahan organic B. Tekstur halus, tinggi bahan organic-v C. Tekstur kasar, bahan organic rendah D. Tekstur jasar, tinggi bahan organic

KEHIDUPAN DI BAWAH TANAH 8. Mana organisme berikut yang merupakan mesofauna? A. cacing tanah B. tonggeret /cicada C. springtail-v D. Protozoa

A

B

9. ________ paling banyak membuat biomasa tanah. A. mesofauna B. mikrofauna C. mikroflora-v D. tidak satupun yang di atas

56

C

D

IPA SMP KK I

10. Contoh dari konsumen sekunder adalah ___________. A. Organisme yang mengkonsumsi produsen primer untuk kebutuhan energinya B. Semut yang memkan a lipan-v C. Detritivor yang memakan daun-daun yang jatuh D. Pemakan mikrofit yang mengkonsumsi koloni bakteri saprofit

F. Rangkuman Organisme tanah hidup di berbagai profil tanah. Setiap profil tanah mempunyai jenis organisme yang berbeda-beda. Kelompok jenis organisme dari atas ke bawah dalam profil tanah adalah: edafon, hemiedafon, dan eudafon. Fungsi tanah adalah untuk : medium pertumbuhan tanaman, habitat untuk organisme, pendaur ulang nutrient dan limbah organik, penyedia dan pemurni air, dan media pembuatan bangunan. Profil tanah adalah lapisan-lapisan tanah secara vertikal. Profil tanah tersusun dari: bahan organik, topsoil, subsoil , bahan induk, bedrock/ lapisan batu. Fungsi ekosistem tanah berjalan karena adanya rantai makanan dalam tanah. Dalam rantai makanan

organisme digolongkan berdasarkan Trohic Level.

Melalui jaring-jaring makanan bisa dianalisis keseimbangan ekosistem. Keberadaan organisme tanah memberikan layanan ekosistem yang bermanfaat bagi manusia diantaranya sebagai penyedia sandang, pangan, obat-obatan dan papan.

Agar layanan

ekosistem yang bermanfaat diperoleh secara terus

menerus dalam bidang pertanian adalah

menjaga keseimbangan ekosistem

tanah dengan melakukan praktik pertanian yang ramah lingkungan.

57


G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Setelah menyelesaikan soal latihan, Anda dapat memperkirakan tingkat keberhasilan Anda dengan melihat kunci/rambu-rambu jawaban. Jika Anda memperkirakan bahwa pencapaian Anda sudah melebihi 75%, silakan Anda terus mempelajari Kegiatan Pembelajaran berikutnya, namun jika Anda menganggap pencapaian Anda masih kurang dari 75%, sebaiknya Anda ulangi kembali kegiatan pembelajaran ini.

H. Pembahasan Latihan / Tugas / Kasus

58

1.

A

2.

B

3.

B

4.

C

5.

C

6.

D

7.

B

8.

C

9.

C

10.

C

IPA SMP KK I

Kegiatan Pembelajaran 2 Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia

Pada masa kini, bioteknologi berkembang dengan pesat. Hal ini terjadi seiring dengan meningkatnya populasi manusia. Dengan meningkatnya populasi manusia otomatis menyebabkan kebutuhan tempat tinggal meningkat. Hal ini menyebabkan areal pertanian berkurang karena digunakan sebagai tempat tinggal. Pada akhirnya produksi pangan tidak seimbang dengan peningkatan populasi manusia. Untuk mengatasi hal tersebut, manusia harus menemukan suatu cara untuk menghasilkan produk pangan yang melimpah dalam kondisi lahan yang semakin berkurang. Salah satu caranya adalah dengan menerapkan bioteknologi. Bioteknologi menjanjikan penemuan dramatis di abad ke-21. Tumbuhan dan hewan dapat dimanipulasi dengan optimal secara genetis untuk memproduksi senyawa-senyawa yang berguna. Contohnya adalah sapi transgenik yang dapat menghasilkan antibodi dalam susu dan tanaman kentang transgenik yang menghasilkan vaksin dalam kentang. Sebuah revolusi hijau baru dengan bantuan bioteknologi sedang berlangsung untuk meningkatkan produksi tanaman pangan. Tanaman dikembangkan untuk menghasilkan pupuk nitrogen sendiri dan pestisida. Selain itu juga dikembangkan pula tanaman yang resisten terhadap herbisida dan meningkatkan hasil panen. Beras, bahan makanan utama bagi sepertiga penduduk dunia, mempunyai kandungan vitamin A yang sedikit. Dengan teknologi rekombinasi gen, diciptakan strain baru yakni padi emas yang kaya akan vitamin A. Hal ini memberikan harapan untuk mengurangi kebutaan karena kekurangan vitamin A pada populasi dunia. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa Bioteknologi memainkan peranan penting dalam bidang pangan. Melalui

aktivitas

pembelajaran

ini,

selain

akan

menyegarkan

kembali

pemahaman Saudara tentang bioteknologi, juga secara lebih jauh diharapkan akan menginspirasi Saudara untuk menumbuhkan jiwa wirausaha melalui ide-ide

59

Kegiatan Pembelajaran 2 kreatif berbasis bioteknologi.

Selanjutnya diharapkan kita bisa mencetak

generasi berprestasi yang unggul, tangguh, dan mandiri.

A. Tujuan Setelah mempelajari modul ini, Anda diharapkan dapat menjelaskan penerapan hukum-hukum IPA dalam teknologi yang terkait dengan IPA terutama bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari.

B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator yang diharapkan dicapai melalui pembelajaran ini adalah: 1. Menjelaskan pengertian dan prinsip dasar bioteknologi. 2. Menerapkan konsep bioteknologi dalam bidang pangan. 3. Menjelaskan penggunaan jenis bioteknologi dalam bidang pertanian. 4. Menjelaskan penggunaan jenis bioteknologi dalam bidang kesehatan. 5. Menjelaskan penggunaan jenis bioteknologi dalam bidang lingkungan.

C. Uraian Materi 1. Pengertian Bioteknologi Bioteknologi berasal dari kata bio (hidup), teknos (teknologi), dan logos (ilmu) yang secara harfiah berarti ilmu yang mempelajari penerapan prinsip-prinsip biologi. Pada dasarnya, bioteknologi adalah ilmu yang memanfaatkan mahkluk hidup (mikroorganisme, hewan dan tumbuhan) atau bagian mahkluk hidup untuk membuat produk atau menyederhanakan proses. Menurut Bull (1982) melalui OECD (Organization for Economic Coorperation and Development) menjelaskan bioteknologi sebagai upaya penerapan prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen biologi untuk menyediakan barang dan jasa. Adapun Shiva (1994) menyatakan bioteknologi sebagai teknologi pemanfaatan organisme yang bertujuan untuk menghasilkan bahan atau jasa. Kesimpulan dari pengertianpengertian di atas tersebut bahwa bioteknologi adalah aplikasi berbagai teknik yang menggunakan organisme hidup atau bagiannya untuk menghasilkan produk barang dan/atau jasa yang berguna bagi manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam

60

IPA SMP KK I

bioteknologi diantaranya adalah mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik kimia, dan enzimologi.

2. Prinsip Dasar Bioteknologi Berdasarkan pengertian bioteknologi di atas, maka terdapat 4 prinsip dasar bioteknologi, yaitu: a.

penggunaan agen biologi

b.

menggunakan metode tertentu

c.

dihasilkannya suatu produk turunan

d.

melibatkan banyak disiplin ilmu.

3. Sejarah Perkembangan Bioteknologi Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19. Ada pula pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang kesehatan, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara masal. Pada tahun 1857 Louis Pasteur mengadakan penelitian. Dalam penelitiannya Louis Pasteur berhasil membuktikan bahwa proses fermentasi merupakan hasil kerja mikroorganisme. Akhirnya atas jasa-jasanya Louis Pasteur disebut sebagai “Bapak Bioteknologi Dunia”. Pada akhir tahun 1970-an, bioteknologi mulai dikenal sebagai salah satu revolusi teknologi yang sangat menjanjikan di abad ke 20 ini. Pentingnya bioteknologi secara strategis dan potensinya untuk kontribusi dalam bidang pertanian, pangan, kesehatan, sumberdaya alam dan lingkungan mulai menjadi kenyataan yang semakin berkembang. Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi misalnya rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA,

61

Kegiatan Pembelajaran 2 pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pada bidang lingkungan. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru. Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Lama kelamaan bioteknologi semakin berkembang dan maju sehingga menuntun kearah bioteknologi yang lebih modern seolah memanjakan manusia karena apapun yang dikehendakinya dapat segera terwujud. Periode perkembangan bioteknologi dari masa ke masa : a. Periode bioteknologi tradisional (sebelum abad ke-15 M) Dalam periode ini telah ada teknologi pembuatan minuman bir dan anggur menggunakan ragi (6000 SM), mengembangkan roti dengan ragi (4000 SM), dan pemanfaatan ganggang sebagai sumber makanan yang dilakukan oleh bangsa aztek (1500 SM). b. Periode bioteknologi ilmiah (abad ke-15 sampai ke-20 M) Periode ini ditandai dengan adanya beberapa peristiwa berikut ini : 

Tahun 1670: usaha penambangan biji tembaga dengan bantuan mikroba di Rio Tinto, Spanyol.



Tahun 1686: penemuan mikroskop oleh Antony van Leeuwenhoek yang juga menjadi manusia pertama yang dapat melihat mikroba.



Tahun 1870: Louis pasteur menemukan adanya mikroba dalam makanan dan minuman.



Tahun 1890: alkohol dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor.



Tahun 1897: penemuan enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh Edward Buchner.



62

Tahun 1912: pengelolahan limbah dengan menggunakan mikroba.

IPA SMP KK I



Tahun 1915: produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri.



Tahun 1928: penemuan zat antibiotik penisilin oleh Alexander Fleming



Tahun 1994: produksi besar-besaran penisilin



Tahun 1953: penemuan struktur asam deoksiribo nukleat (ADN) oleh Crick dan Watson.

c. Periode bioteknologi modern (abad ke-20 M sampai sekarang) Periode ini diawali dengan penemuan teknik rekayasa genetik pada tahun 1970an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restriksi oleh Dussoix dan Boyer. Dengan adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong DNA pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan potongan DNA lain (dikenal dengan teknik DNA rekombinan). Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, dilanjutkan dengan program bahan bakar alkohol dari Brazil, teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal (1976), diberikannya izin untuk memasarkan produk jamur yang dapat dikonsumsi manusia kepada Rank Hovis Mc. Dougall (1980). Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada tahun 1982. Insulin buatan tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly and Company. Hingga saat ini, penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus dilakukan.

63

Kegiatan Pembelajaran 2 4. Jenis-jenis Bioteknologi Menurut perkembangannya, secara umum bioteknologi dibagi menjadi dua jenis, yaitu bioteknologi konvensional (sederhana) dan bioteknologi modern. a.

Bioteknologi sederhana

Sesuai dengan namanya, bioteknologi sederhana atau konvensional, biasanya dilakukan secara sederhana, tidak diproduksi dalam jumlah besar, dan tidak menggunakan prinsip-prinsip ilmiah. Selain itu, aplikasi bioteknologi dalam bidang pangan biasanya dibantu oleh agen mikroorganisme, seperti bakteri dan jamur. Bioteknologi konvensional atau sederhana, sebagian besar didominasi oleh produk makanan. Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan, misalnya melalui proses fermentasi, hasilnya antara lain tempe, tapai, kecap, dan sebagainya termasuk keju dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa lalu. Istilah fermentasi pada mulanya digunakan untuk menunjukkan proses produksi energi dalam sel, seperti pengubahan glukosa menjadi alkohol yang berlangsung secara anaerob. Seiring dengan perkembangan teknologi, definisi fermentasi meluas menjadi semua proses yang melibatkan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk yang merupakan metabolit primer atau sekunder dalam suatu lingkungan yang dikendalikan.

64

IPA SMP KK I

Contoh bioteknologi konvensional di bidang pangan melalui proses fermentasi dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 8. Mikroorganisme yang digunakan dalam bioteknologi pangan

Bahan Baku

Agen Mikroorganisme

Produk

Air Tebu

Corynebacterium glutamicum

MSG

Susu

Penicilium camemberti / P. requeforti

Keju

Kacang

Aspergillus oryzae

Tauco

Sampah organic

Methanobacter omeliaskii

Biogas (CH4/metana)

Kacang Kedelai

Rhizopus oryzae

Tempe

Kacang Kedelai

Monila sitophyla

Oncom

Kacang Kedelai

Aspergilus wentii

Kecap

Susu Air Kelapa

Lactobacillus bulgaricus & Steptococcus thermophillus Acetobacter xylinum

Yoghurt Nata de coco

Di bidang pertanian, bioteknologi memberi andil dalam usaha pemenuhan kebutuhan makanan. Bioteknologi konvensional dalam bidang pertanian diantaranya adalah sistem hidroponik. Hidroponik adalah teknik bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanamnya. Termasuk juga bercocok tanam di dalam pot atau wadah lainnya yang menggunakan air atau bahan yang bersifat porus, seperti pecahan genting, pasir kali, batu, kerikil, spons, sabut kelapa, arang kayu, dan sebagainya. Keunggulan sistem tanam hidroponik antara lain sebagai berikut: 

Tidak perlu lahan yang luas



Menghemat biaya



Perawatan lebih praktis dan gangguan hama lebih terkontrol



Pertumbuhan tanaman lebih cepat



Beberapa jenis tanaman bisa dibudidayakan di luar musim

Contoh bioteknologi konvensional yang lain dalam bidang pertanian adalah seleksi fenotipe, yaitu memilih sifat suatu makhluk sesuai dengan sifat unggul yang sesuai diinginkan manusia. Seleksi ini ditujukan untuk peningkatan genetik 65

Kegiatan Pembelajaran 2 dengan berdasarkan fenotipe (sifat) yang nampak saja tanpa mengetahui gen mana yang sebenarnya diseleksi. Misalnya untuk tanaman pangan maka yang dipilih adalah yang berproduksi tinggi, enak rasanya, dan tahan penyakit. Penerapan bioteknologi konvensional di bidang kesehatan, antara lain dalam pembuatan: 

Antibiotik

Antibiotik adalah zat yang dihasilkan oleh suatu mikroba (bakteri atau jamur), yang dapat menghambat atau membasmi bakteri. Isolasi antibiotik dari mikroorganisme dilakukan secara langsung dan sederhana. Namun, seiring dengan perkembangan jaman, antibiotik kini telah dibuat secara semi sintetik maupun sintetik. 

Vaksin

Vaksin merupakan mikroorganisme yang telah dilemahkan atau toksinnya dimatikan sehingga dapat digunakan untuk meningkatkan imunitas. Secara konvensional, pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia. Dengan bioteknologi modern, dilakukan fusi atau transplantasi gen. Contoh: vaksin Hepatitis B dan malaria. 

Insulin

Dahulu, insulin yang digunakan pada penderita Diabetes Mellitus diekstraksi dari insulin babi atau sapi yang kurang kompatibel dengan tubuh manusia. Insulin pertama kali diproduksi dari kelenjar babi atau sapi secara tradisional. yang masih sederhana dan dalam jumlah terbatas. Dampak negatif dari pemberian Insulin secara tradisional dalam jangka waktu yang lama memberikan efek samping berupa gangguan pada mata dan ginjal. Saat ini, produksi insulin akhirnya berkembang ke teknologi modern melalui proses manipulasi genetik dengan menggunakan suplementasi dari kelenjar pankreas manusia. Penerapan bioteknologi konvensional di bidang lingkungan diantaranya adalah teknik bioremediasi, yaitu suatu proses pengelolaan limbah yang mengandung zat-zat yang berbahaya (logam berat) menjadi limbah yang kurang berbahaya. Bioremediasi ini juga melibatkan mikroba tertentu, diantaranya Xanthomonas

66

IPA SMP KK I

campestris dan Pseudomonas foetida. Caranya dengan melepaskan langsung bakteri tersebut ke limbah pabrik yang tercemar. b.

Bioteknologi modern

Bioteknologi modern telah menggunakan teknik rekayasa tingkat tinggi dan terarah sehingga hasilnya dapat dikendalikan dengan baik. Teknik yang sering digunakan adalah dengan melakukan manipulasi genetik pada suatu jasad hidup secara terarah sehingga diperoleh hasil sesuai dengan yang diinginkan. Dalam prosesnya, bioteknologi modern dapat berlangsung hingga mengubah susunan gen (mutasi gen) yang disebut dengan rekayasa genetika. Seiring

dengan

perkembangan

ilmu

pengetahuan,

para

ahli

telah

mengembangkan bioteknologi modern dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern orang berupaya untuk dapat menghasilkan produk dalam jumlah besar secara efektif dan efisien, dengan menggunakan peralatan canggih. Dalam bioteknologi modern selain menggunakan mikroorganisme juga dapat menggunakan bagian-bagian tubuh mikroorganisme, tumbuhan, dan hewan. Aplikasi bioteknologi modern juga mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, misalnya pada aspek pangan, pertanian, peternakan, kesehatan, pengobatan, dan lingkungan. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa contoh penerapan bioteknologi modern adalah sebagai berikut. 

Rekayasa genetika Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasi gen untuk menghasilkan mahluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat mahluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap mahluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkombinasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat mahluk hidup secara turun temurun. Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan dengan beberapa cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA. 67

Kegiatan Pembelajaran 2 

Kloning/cangkok inti

Teknik cangkok inti bertujuan untuk membuat individu yang memiliki sifat yang mirip dengan induknya tanpa melalui proses perkawinan. Kloning merupakan teknik membuat keturunan dengan kode genetik yang sama dengan induknya. Contoh hewan hasil kloning yang sudah dipublikasikan adalah domba Dolly. Kloning domba Dolly merupakan peristiwa penting dalam sejarah kloning. Pada tahun 1996, Dolly direproduksi tanpa bantuan domba jantan, melainkan diciptakan dari sebuah sel kelenjar susu yang di ambil dari seekor domba betina. Dalam proses ini, Dr. Ian Willmut menggunakan sel kelenjar susu domba finndorset sebagai donor inti sel dan sel telur domba blackface sebagi resepien. Sel telur domba blackface dihilangkan intinya dengan cara mengisap nukleusnya keluar dari selnya menggunakan pipet mikro. Kemudian, sel kelenjar susu domba finndorset difusikan (digabungkan) dengan sel telur domba blackface yang tanpa nukleus. Proses penggabungan sel tersebut dibantu oleh kejutan/sengatan listrik, sehingga terbentuk fusi antara sel telur domba blackface tanpa nucleus dengan sel kelenjar susu domba finndorsat. Hasil fusi ini kemudian berkembang menjadi embrio dalam tabung percobaan dan kemudian dipindahkan ke rahim domba blackface. Kemudian embrio berkembang dan lahir dengan ciri-ciri sama dengan domba finndorset. Kloning domba Dolly termasuk teknologi transfer inti sel reproduktif kloning. Dengan kata lain, teknik transfer inti yaitu mengganti DNA yang berasal dari sel telur hewan yang bersifat haploid dengan DNA yang berasal dari sel somatik (kulit, rambut, dan lain-lain) hewan dewasa yang lain yang bersifat diploid (2n) (Gambar 30).

68

IPA SMP KK I

Gambar 30. Metode kloning pada domba Dolly 

Pembuatan antibodi monoklonal

Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal. Antibodi monoklonal dibuat dengan teknik hibridoma, yaitu dengan cara penggabungan atau fusi kedua jenis sel yaitu sel limfosit B yang memproduksi antibodi dengan sel kanker (sel mieloma) yang dapat hidup dan membelah terus menerus secara in vitro. Manfaat antibodi monoklonal antara lain: 1)

untuk mendeteksi kandungan hormon kronik gonadotropin dalam urine wanita hamil

2)

mengikat racun dan menonaktifkannya

3)

mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.



Terapi gen Terapi gen adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal. Penggunaan terapi gen pada penyakit keturunan (genetik) dilakukan dengan memasukkan gen normal yang spesifik ke dalam sel yang memiliki gen mutan. Terapi gen kemudian berkembang untuk mengobati penyakit yang terjadi karena mutasi di banyak gen, seperti kanker.

69

Kegiatan Pembelajaran 2 

Interferon

Interferon adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika. 

Pembuatan hormon

Dengan rekayasa DNA, telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang telah diproduksi misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortisol, dan tertosteron.

5. Penerapan Bioteknologi dalam Bidang Pangan Dewasa ini, peningkatan kebutuhan pangan penduduk ternyata tidak diikuti oleh ketersediaan pangan itu sendiri. Teknologi budidaya yang bersifat konvensional menyebabkan pertumbuhan populasi tanaman dan ternak cenderung lambat. Oleh karena itu aplikasi bioteknologi diharapkan dapat memainkan peranan penting dalam memacu peningkatan ketersediaan pangan. Macam-macam penerapan bioteknologi bidang pangan diantaranya adalah aplikasi bioteknologi di bidang pertanian, peternakan, dan perikanan (budidaya). Di bidang pertanian, bioteknologi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi, dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, aplikasi bioteknologi peternakan dilakukan pada tiga bidang utama, yaitu bioteknologi reproduksi (inseminasi buatan, transfer embrio dan rekayasa genetik), bioteknologi pakan ternak dan bioteknologi bidang kesehatan hewan. Selain itu, binatang ternak dan ikan telah digunakan sebagai "bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen).

70

IPA SMP KK I

a. Tanaman transgenik Tanaman transgenik (Genetically Modified Plants) adalah tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk

hidup

lainnya.

Penggabungan

gen

asing

ini

bertujuan

untuk

mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan, misalnya pembuatan tanaman yang tahan suhu tinggi, suhu rendah, kekeringan, resisten terhadap organisme pengganggu tanaman (Gambar 31), serta kuantitas dan kualitas yang lebih tinggi dari tanaman alami. Sebagian besar rekayasa atau modifikasi sifat tanaman dilakukan untuk mengatasi kebutuhan pangan penduduk dunia yang semakin meningkat dan juga permasalahan kekurangan gizi manusia sehingga pembuatan tanaman transgenik juga menjadi bagian dari pemuliaan tanaman. Hadirnya tanaman transgenik menimbulkan kontroversi masyarakat dunia karena sebagian masyarakat khawatir apabila tanaman tersebut akan mengganggu keseimbangan lingkungan (ekologi), membahayakan kesehatan manusia, dan mempengaruhi perekonomian global.

Gambar 31. Daun kacang transgenik yang tahan serangan hama (kiri) dan nontransgenik (kanan). (sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php)

71

Kegiatan Pembelajaran 2 Untuk membuat suatu tanaman transgenik, pertama-tama dilakukan identifikasi atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat tertentu (sifat yang diinginkan). Gen yang diinginkan dapat diambil dari tanaman lain, hewan, cendawan, atau bakteri. Setelah gen yang diinginkan didapat maka dilakukan perbanyakan gen yang disebut dengan istilah kloning gen. Pada tahapan kloning gen, DNA asing akan dimasukkan ke dalam vektor kloning (agen pembawa DNA), contohnya plasmid (DNA yang digunakan untuk transfer gen). Kemudian, vektor kloning akan dimasukkan ke dalam bakteri sehingga DNA dapat diperbanyak seiring dengan perkembangbiakan bakteri tersebut. Apabila gen yang diinginkan telah diprbanyak dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan transfer gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal dari bagian tertentu, salah satunya adalah bagian daun. Transfer gen ini dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu metode senjata gen, metode transformasi DNA yang diperantarai bakteri Agrobacterium tumefaciens, dan elektroporasi (metode transfer DNA dengan bantuan listrik). Beberapa contoh tanaman transgenik yang dikembangkan di dunia tertera pada tabel berikut.

72

IPA SMP KK I Tabel 9. Tanaman-tanaman Transgenik Jenis tanaman

Sifat yang telah dimodifikasi

Modifikasi

Foto

Mengandung provitamin Gen dari tumbuhan narsis, Padi

A (beta-karoten) dalam jumlah tinggi

Jagung, kapas, kentang

Tembakau

Tomat

jagung, dan bakteri Erwinia disisipkan pada kromosom padi

Tahan (resisten) terhadap hama

Gen toksin Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis ditransfer ke dalam tanaman

Tahan terhadap cuaca dingin

Gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin dari tanaman Arabidopsis thaliana atau dari Cyanobakteri (Anacyctis nidulans) dimasukkan ke tembakau

Proses pelunakan tomat diperlambat sehingga tomat dapat disimpan lebih lama dan tidak cepat busuk.

Gen khusus yang disebut antisenescens ditransfer ke dalam tomat untuk menghambat enzim poligalakturonase (enzim yang mempercepat kerusakan dinding sel tomat). Selain menggunakan gen dari bakteri E. coli, tomat transgenik juga dibuat dengan memodifikasi gen yang telah dimiliknya secara alami.

73

Kegiatan Pembelajaran 2 Jenis tanaman


Modifikasi

Kedelai

Mengandung asam oleat tinggi dan tahan terhadap herbisida glifosat. Dengan demikian, ketika disemprot dengan herbisida tersebut, hanya gulma di sekitar kedelai yang akan mati.

Gen resisten herbisida dari bakteri Agrobacterium galur CP4 dimasukkan ke kedelai dan juga digunakan teknologi molekular untuk meningkatkan pembentukan asam oleat.

Ubi jalar

Gen dari selubung virus Tahan terhadap penyakit tertentu ditransfer ke dalam ubi tanaman yang jalar dan dibantu dengan disebabkan virus teknologi peredaman gen.

Kanola

Menghasilkan minyak kanola yang mengandung asam laurat tinggi sehingga lebih menguntungkan untuk kesehatan dan secara ekonomi. Selain itu, kanola transgenik yang disisipi gen penyandi vitamin E juga telah ditemukan.

Gen FatB dari Umbellularia californica ditransfer ke dalam tanaman kanola untuk meningkatkan kandungan asam laurat.

Pepaya

Resisten terhadap virus tertentu, contohnya Papaya ringspot virus (PRSV).

Gen yang menyandikan selubung virus PRSV ditransfer ke dalam tanaman pepaya.

Buah tidak cepat busuk.

Gen baru dari bakteriofag T3 diambil untuk mengurangi pembentukan hormon etilen (hormon yang berperan dalam pematangan buah) di melon.

Melon

74

Foto

IPA SMP KK I Jenis tanaman


Modifikasi

Foto

Gen dari bakteri Agrobacterium galur CP4 dan cendawan Streptomyces viridochromogenes ditransfer ke dalam tanaman bit gula.

Bit gula

Tahan terhadap herbisida glifosat dan glufosinat.

Prem (plum)

Resisten terhadap infeksi Gen selubung virus cacar prem virus cacar prem (plum ditransfer ke tanaman prem. pox virus).

Gandum

Resisten terhadap peyakit hawar yang disebabkan cendawan Fusarium.

Gen penyandi enzim kitinase (pemecah dinding sel cendawan) dari jelai (barley) ditransfer ke tanaman gandum.

(sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php)

Beberapa tanaman transgenik telah diaplikasikan untuk menghasilkan tiga macam sifat unggul, yaitu tahan hama, tahan herbisida, dan buah yang dihasilkan tidak mudah busuk. Tanaman jagung dan kapas transgenik dengan sifat tahan hama telah diproduksi secara massal dan dipasarkan di dunia. Gen asing yang banyak digunakan untuk sifat resistensi hama ini adalah gen penyandi toksin Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis. Sejak tahun 1996, Monsanto, salah satu perusahaan multinasional di bidang bioteknologi, telah menjual benih kapas transgenik dengan merek dagang "Bollgard". Selain itu, tanaman kedelai dan kanola tahan herbisida juga telah dijual ke berbagai negara, termasuk Indonesia, dengan merek "Roundup Ready". Tanaman tomat transgenik dengan sifat pematangan buah diperlambat pernah diproduksi oleh Calgene pada tahun 1994 dan dipasarkan di Amerika Serikat dengan merek "Flavr Savr". Biasanya, tanaman tomat alami dipanen dalam keadaan masih hijau dan belum matang kemudian disemprot dengan gas etilen untuk membuat buah matang dan berwarna merah. Namun, rasa tomat yang dihasilkan umumnya kurang terasa. Tujuan pembuatan tomat transgenik tersebut

75

Kegiatan Pembelajaran 2 adalah untuk memperpanjang masa simpan dan menghindari pembusukan buah selama transportasi dari lahan penanaman ke tempat penjualan. Namun, penjualan Flavr Savr ditarik dalam waktu kurang dari setahun karena alasan kesehatan dan penjualannya mengalami kerugian. Produk tersebut tidak banyak terjual karena harganya dua kali lipat dari tomat biasa namun rasa yang dihasilkan sama.

b. Bioteknologi di bidang peternakan Di bidang peternakan khususnya sapi, bioteknologi reproduksi mulai berkembang pesat pada tahun 1970-an. Teknologi Inseminasi Buatan (IB) berperan penting dalam rangka peningkatan mutu genetik dari segi pejantan. Sperma beku dapat diproduksi dan digunakan dalam jumlah banyak cukup dengan memelihara pejantan berkualitas baik dipusat IB. Teknologi transfer embrio yang diterapkan secara bersama dengan teknologi IB dapat mengoptimalkan sekaligus potensi dari sapi jantan dan betina berkualitas unggul. Kemajuan di bidang manipulasi mikro, khususnya pembelian embrio sebelum ditransfer pada resipien sangat bermanfaat bila ditinjau dari segi ekonomi. Sapi jantan lebih menguntungkan untuk usaha produksi daging, sedangkan sapi betina lebih menguntungkan untuk usaha produksi susu. Untuk tujuan penentuan jenis kelamin embrio, biopsi dapat dilakukan pada tahap embrional dan selanjutnya embrio dapat langsung di transfer pada resipien atau disimpan dengan teknik pembekuan. Dalam rangka meneruskan keturunan suatu individu, secara alamiah diperlukan suatu proses perkawinan dimana jantan dan betina mutlak diperlukan. Jantan akan menghasilkan sel kelamin jantan (sperma) dan betina akan menghasilkan sel kelamin betina (sel telur). Pada hewan menyusui proses pembuahan dan perkembangan selanjutnya terjadi di dalam tubuh induk sampai proses kelahiran.

76

IPA SMP KK I

Gambar 32. Proses inseminasi buatan. (sumber : http://babyblue87.files.wordpress.com)

Program peningkatan produksi dan kualitas pada hewan ternak (dalam hal ini sapi) berjalan lambat bila proses reproduksi dilakukan secara alamiah. Dengan rekayasa bioteknologi reproduksi, proses reproduksi dapat dimaksimalkan antara lain dengan teknologi Inseminasi Buatan (IB) (Gambar 29). Transfer Embrio (TE), pembekuan embrio dan manipulasi embrio. Tujuan utama dari teknik IB adalah memaksimalkan potensi pejantan berkualitas unggul. Sperma dari suatu pejantan berkualitas unggul dapat digunakan untuk beberapa ratus bahkan ribuan betina, meksipun sperma tersebut dikirim kesuatu tempat yang jauh. Perkembangan selanjutnya adalah teknologi TE dimana bukan hanya potensi dari jantan saja yang dioptimalkan, melainkan potensi betina berkualitas unggul juga dapat dimanfatkan secara optimal. Pada betina untuk bunting hanya sekali dalam setahun (9 bulan bunting dan persiapan bunting selanjutnya) dan hanya mampu menghasilkan satu atau dua anak bila terjadi kembar. Dengan teknik TE betina unggul tidak perlu bunting tetapi hanya berfungsi menghasilkan embrio yang untuk selanjutnya bisa ditransfer (dititipkan) pada induk titipan (resipien) dengan kualitas yang tidak perlu bagus tetapi mempunyai kemampuan untuk bunting. Kematian bukan lagi merupakan berakhirnya proses untuk meneruskan keturunan. Dengan teknik bayi tabung (In Vitro Fertilization), sel telur yang berada dalam ovarium betina berkualitas unggul sesaat setelah mati dapat

77

Kegiatan Pembelajaran 2 diproses diluar tubuh sampai tahap embrional. Selanjutnya embrio tersebut ditransfer pada resipien sampai dihasilkan anak. Produksi embrio dalam jumlah banyak (baik dengan teknik transfer embrio maupun bayi tabung) ternyata juga dapat menghasilkan masalah karena keterbatasan resipien yang siap menerima embrio. Untuk mengatasi masalah tersebut dikembangkan metode pembekuan embrio. Selain berbagai teknik tersebut di atas, potensi dari hasil yang masih dapat dioptimalkan dengan teknologi manipulasi mikro, penetuan jenis kelamin tahap embrional, sexing sperma dan teknik kloning.

6. Penerapan Bioteknologi dalam Bidang Lingkungan Bioteknologi berperan juga dalam bidang pelestarian lingkungan. Dalam isu ketersediaan sumber energi, bioteknologi telah memberikan andil dalam pengembangan berbagai sumber energi terbarukan seperti biofuel dan juga biogas. Salahsatu bentuk biofuel adalah biodiesel yang bersumber dari lemak nabati. Berbagai rekayasa telah dilakukan untuk meningkatkan kandungan lemak dalam beberapa jenis tumbuhan. Produksi

biogas

dapat

mengurangi

pencemaran

lingkungan

karena

memanfaatkan limbah dari peternakan (kotoran ternak). Biogas adalah gas metana yang dihasilkan dari penguraian bahan organik, dalam hal ini kotoran hewan, oleh mikroba melalui proses fermentasi anaerob. Gas metana yang dihasilkan dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk keperluan sehari-hari. Produksi biogas tersebut dapat mengurangi pencemaran udara akibat bau busuk dari kotoran hewan dan akibat dilepaskannya gas metana ke udara. Seperti yang kita ketahui bahwa gas metana ini merupakan salahsatu gas rumah kaca.

78

IPA SMP KK I

Selain lemak nabati sebagai sumber biodiesel, kotoran hewan sebagai sumber biogas, limbah batang dan daun tebu juga dapat difermentasi menjadi bioetanol. Kelebihan etanol dibandingkan bahan bakar fosil adalah lebih sedikit menyebabkan pencemaran. Penggunaan etanol dari limbah batang dan daun tebu (bioetanol) untuk kendaraan bermotor telah dilakukan di beberapa negara seperti Brazil, Zimbabwe, dan Amerika Serikat. Mikroorganisme dapat pula dimanfaatkan sebagai agen biologis dalam proses penguraian

bahan

pencemar

lingkungan

yang

dikenal

dengan

istilah bioremediasi. Mikroorganisme yang berperan dalam bioremediasi dapat berupa jamur ataupun bakteri. Bioremediasi bertujuan untuk menghilangkan, memecah atau mendegradasi zat-zat pencemar, seperti tumpahan minyak, pestisida, atau sisa-sisa bahan kimia lainnya, menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air). Beberapa contoh mikroorganisme yang biasa digunakan dalam proses bioremediasi dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 10. Mikroorganisme yang digunakan dalam bioremediasi No. 1

Peran dalam Bioremediasi Degradasi hidrokarbon pada minyak bumi

Contoh Jenis Mikroorganisme Bakteri: Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter sp., Bacillus cereus Fungi: Phanerochaete chrysosporium, Aspergillus niger

2 3

Mereduksi logam-logam dalam bentuk senyawa sulfida menjadi senyawa sulfat Reduksi sulfat

4

Reduksi sulfur dan besi

5

Mengadsorpsi logam berat

6

Mengakumulasi Timbel dalam perairan Menyerap Uranium

7

(Pb)

Bakteri: Thiobacillus ferroxidans Bakteri: Desulfotomaculum sp. Bakteri: Desulfuromonas acetoxidans Alga: Spirulina sp. Fungi: Candida sp. Fungi: Citrobacter sp., Rhizopus arrhizus

79

Kegiatan Pembelajaran 2 7. Dampak Positif dan Negatif Bioteknologi Menjelang akhir abad ke-20 sebagian besar masyarakat dunia menanti bioteknologi dengan penuh harapan untuk memecahkan berbagai masalah umat manusia di bumi. Namun sebagian masyarakat memandang bahwa memasuki era bioteknologi sama saja memasuki hutan belantara ketidakpastian tentang dampak yang akan terjadi kemudian hari. Perkembangan bioteknologi sekarang ini akan menimbulkan dampak serius pada demensi etika dan budaya. Rekayasa genetika menimbulkan masalah-masalah etika serius yang berhubungan dengan pengubahan, manipulasi, penetapan paten dan pemilikan bentuk-bentuk kehidupan. Berbagai perkembangan di bidang kesehatan juga akan membawa implikasi mendalam pada nilai-nilai budaya. Infrastruktur teknologi dan desakan ekonomi akibat bioteknologi membawa dampak besar pada struktur sosial ekonomi serta pada nilai-nilai budaya, sementara masyarakat luas tidak mendapat informasi dan diasingkan dari pengambilan keputusan tentang arah, batas-batas tujuan dan dampak bioteknologi. Semua organisme yang ada di bumi telah melampaui proses evolusi selama jutaan tahun akibat keberadaan mereka kini telah mencapai suatu posisi keseimbangan yang optimal. Interaksi antara suatu organisme dengan lingkungannya baik lingkungan biotik maupun abiotik telah mempunyai bentuk khas masing-masing keanekaragaman jenis hubungan ini mempengaruhi bentuk ekosistem kita di bumi. Jadi jelaslah terlihat adanya keterkaitan antara masingmasing organisme musnah, keseimbangan sistem akan terganggu dampak yang akan ditimbulkan bioteknologi dalam sistem ekologi antara lain terjadinya pencemaran lingkungan akibat penggunaan pestisida yang berlebihan sehingga penambahan

atau

pengurangan

merupakan hal yang dianggap ringan.

80

komponen-komponen

ekosistem

bukan

IPA SMP KK I

Contoh dampak pemasukan organisme baru ke lingkungan alami adalah pemanfaatan gen anti beku yang terdapat pada suatu jenis ikan yang dapat ditransfer ke ikan yang tidak tahan suhu dingin. Akibatnya yang biasa tidak didapati pada musim dingin sekarang dapat sangat leluasa berkembang biak dan menempati perairan yang dingin. Jadi akibat adanya kejadian ini dapat menimbulkan pemusnahan suatu spesies ikan tertentu, sehingga keseimbangan ekosistem terganggu. Bioteknologi membawa keuntungan (dampak positif) dalam kehidupan kita sekarang antara lain: 

Peningkatan hasil pertanian



Peningkatan gizi produk makanan dan minuman



Mengatasi polusi lingkungan



Melestarikan hewan dan tumbuhan melalui kultur jaringan



Memproduksi obat-obatan dengan cara rekayasa genetika.

Selain membawa dampak positif bagi kehidupan, namun dalam proses maupun hasil bioteknologi membawa dampak negatif, diantaranya : 

Pencemaran lingkungan



Produk gen asing



Ekosistem terganggu



Dampak buruk terhadap kesehatan



Masalah etika dan moral



Sistem perekonomian terganggu.

81


D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas Pembelajaran pada kegiatan pembelajaran Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia terdiri atas tiga bagian, yaitu diskusi materi, aktivitas praktik, dan latihan membuat soal. Anda dipersilahkan melakukan aktivitas pembelajaran tersebut secara mandiri dengan penuh semangat dan tanggung jawab yang tinggi.

1. Diskusi Materi Buatlah ringkasan uraian materi Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia dalam bentuk peta pikiran secara mandiri, kemudian diskusikan dalam kelompok. Selanjutnya perwakilan kelompok mempresentasikan hasil diskusi kelompok, anggota kelompok lain memperhatikan secara serius juga menanggapinya secara aktif.

LK.I2.01. . Diskusi Materi Topik Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia Tujuan

:

Melalui

diskusi

kelompok

peserta

diklat

mampu

mengidentifikasi konsep-konsep penting topik Bioteknologi dalam kehidupan manusia Langkah Kegiatan : 1.

Pelajarilah topik Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia dari bahan bacaan pada modul ini, dan bahan bacaan lainnya!

2.

Diskusikan secara kelompok untuk mengidentifikasi konsep-konsep penting yang ada pada topik penilaian proses dan hasil belajar!

82

3.

Buatlah rangkuman materi tersebut dalam bentuk peta pikiran (mind map)!

4.

Presentasikanlah hasil diskusi kelompok Anda!

5.

Perbaiki hasil kerja kelompok Anda jika ada masukan dari kelompok lain!

IPA SMP KK I

2. Aktivitas Praktik Setelah Anda mengkaji materi Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia, Anda dapat mencoba melakukan berbagai aktivitas praktik sesuai dengan lembar kerja yang sudah disediakan. Aktivitas dapat dilakukan secara mandiri atau kerjasama sesuai dengan instruksi, serta diharapkan kreatif dalam membuat laporan hasil praktik. Laporan yang dikumpulkan merupakan hasil musyawarah mufakat bersama dan jika ada perbaikan menjadi tanggung jawab semua anggota kelompok. Selanjutnya perwakilan peserta mempresentasikan hasil percobaan, peserta lain menyimak presentasi dengan cermat dan serius. LK.I2.02: Pembuatan Yoghurt Alat dan Bahan 1. Botol plastik 1 liter atau 0,5 liter 2. Sendok untuk pengaduk dari stainless steel 3. Susu bubuk berlemak atau tanpa lemak, atau susu murni. 4. Bibit Yoghurt (plain yoghurt) 5. Air bersih yang sudah mendidih Langkah kegiatan

1. Panaskan 1 liter susu ultra atau susu yang telah dipasteurisasi hingga suhu 430C. Suhu ini merupakan suhu optimum untuk pertumbuhan bakteri pembuat yoghurt. Jika menggunakan susu bubuk berlemak atau tanpa lemak, dapat dibuat dengan melarutkan 100 gr susu bubuk ke dalam 900 mL air panas yang sudah mendidih.

2. Tambahkan 2 sendok makan plain yoghurt. 3. Tuangkan ke dalam botol atau ke dalam gelas, tutup dengan kertas yang bersih dan masukan ke dalam inkubator dengan suhu 400C selama 8-9 jam. Jika disimpan dalam suhu kamar memerlukan waktu inkubasi selama 20 jam (pertumbuhan bakteri tidak optimum).

83

Kegiatan Pembelajaran 2 4. Setelah yoghurt jadi, dinginkan yoghurt dengan merendamkan botol ke dalam air dingin dan aduk yoghurt dengan hati-hati.

5. Botol ditutup, lalu masukan ke dalam lemari es agar lebih kental. Agar memperoleh rasa yang bervariasi yoghurt dapat ditambahkan dengan gula dan sirop sesuai selera.

Bahan Diskusi a. Apa alasan penggunaan susu yang telah dipasteurisasi dalam pembuatan yoghurt? b. Jelaskan kegunaan yoghurt murni (plain yoghurt) pada percobaan diatas? c. Mikroorganisme apa yang berperan dalam proses pembuatan yoghurt tersebut? d. Apa yang dapat disimpulkan setelah Anda selesai melakukan percobaan tersebut?

84

IPA SMP KK I

3. Latihan Menyusun Soal Penilaian Berbasis Kelas Buatlah secara mandiri tiga buah soal pilihan ganda dan tiga buah soal uraian pada topik Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia yang dilengkapi dengan kisikisi. Gunakanlah format kisi-kisi yang telah disediakan. Cara pengembangan instrumen pilihan ganda dapat Anda pelajari pada modul Pedagogi Kelompok Kompetensi G (Topik Pengembangan Instrumen Penilaian). Pilihlah indikator soal berdasarkan kisi-kisi Ujian Nasional yang terdapat pada bagian Lampiran 1. Diskusikanlah dengan teman-teman guru lainnya secara kolaboratif kisi-kisi dan soal yang telah anda buat.

LK.I2.03. Format Kisi-kisi Soal Topik Bioteknologi dalam Kehidupan Manusia No

Indikator Soal

Level Kognitif

Butir Soal

Kunci Jawaban

1 2 3 4 5 6

85


E. Latihan/Kasus/Tugas Soal pilihan ganda berikut sebagai sarana untuk berlatih penguasaan materi dan juga

merupakan

contoh

yang

dapat

diadaptasi

oleh

Anda

dalam

mengembangkan soal sejenis, baik untuk penilaian formatif, sumatif, maupun ujian. Kerjakanlah soal secara mandiri dan teliti dengan cara memilih salah satu pilihan jawaban yang paling tepat. 1)

Alasan penggunaan mikroorganisme dalam bioteknologi adalah sebagai berikut, kecuali....

2)

A.

tidak membutuhkan keahlian khusus

B.

mudah dibiakkan

C.

tidak bergantung iklim dan cuaca

D.

memproses bahan baku cepat

Hubungan yang paling tepat antara bahan makanan, jenis mikroorganisme, dan produk yang dihasilkan dalam penerapan bioteknologi pengembangan bahan pangan terdapat pada nomor … Diproses oleh Mikroorganisme

Bahan

3)

A.

Kedelai

Aspergillus wentii

Tempe

B.

Air kelapa

Acetobacter xylinum

Nata de coco

C.

Kedelai

Rhizopus oligosporus

Kecap

D.

Ubi

Saccharomyces elipsoides

Anggur/Wine

Salah satu produk bioteknologi dalam bidang kesehatan adalah interferon yang memiliki fungsi….

86

Menjadi

A.

membasmi hama tanaman

B.

pertahanan terhadap infeksi virus

C.

mendiagnosis suatu penyakit

D.

meningkatkan ketahanan tubuh

IPA SMP KK I

4)

Teknik yang tidak dapat dilakukan untuk menyisipkan gen pada tanaman yang akan direkayasa dalam pembuatan tanaman transgenik adalah dengan menggunakan ....

5)

A.

alat berupa gene gun

B.

agen mikroorganisme

C.

metode elektroporasi

D.

metode kloning gen

Salah satu aplikasi bioteknologi pada bidang lingkungan adalah pengolahan limbah sehingga menjadi tidak berbahaya. Jenis fungi yang dapat menyerap logam berat yaitu.... A.

Spirulina sp.

B.

Desulfuromonas sp.

C.

Candida sp.

D.

Bacillus sp.

F. Rangkuman Bioteknologi merupakan suatu cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang pemanfaatan makhluk hidup sehingga dapat menghasilkan barang atau jasa untuk kepentingan hidup manusia. Selain itu, bioteknologi juga berarti penggunaan biokimia, mikrobiologi dan rekayasa kimia secara terpadu dengan tujuan memperoleh penerapan teknologi di bidang pertanian, peternakan, kesehatan, dan industri dari kapasitas mikroba, sel, atau jaringan sebagai kultur. Berdasarkan proses dan peralatan yang digunakan, bioteknologi dapat dibedakan atas bioteknologi konvesional dan bioteknologi modern.

87

Kegiatan Pembelajaran 2 1. Bioteknologi Konvesional Bioteknologi konvesional merupakan praktik bioteknologi yang dilakukan dengan cara dan peralatan yang sederhana, tanpa melakukan rekayasa genetika. Contoh produk biteknologi konvensional diantaranya: tempe, tauco, kecap, oncom, yoghurt, keju, mentega, dan asinan.

2. Bioteknologi Modern Bioteknologi modern merupakan praktik bioteknologi yang diperkaya dengan teknik rekayasa genetika. Dengan teknik tesebut, manusia dapat mengontrol produk yang dihasilkan sesuai keinginannya. Contohnya, dihasilkannya tanaman tahap hama dan penyakit, buah-buahan bersifat tahan lama dan ternak yang mampu menghasilkan susu dalam jumlah yang lebih banyak.

G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Setelah menyelesaikan soal latihan ini, Anda dapat memperkirakan tingkat keberhasilan Anda dengan melihat kunci/rambu-rambu jawaban yang terdapat pada modul ini. Jika Anda memperkirakan bahwa pencapaian Anda sudah melebihi 75%, silahkan Anda terus mempelajari Kegiatan Pembelajaran berikutnya, namun jika Anda menganggap pencapaian Anda masih kurang dari 85%, sebaiknya Anda ulangi kembali mempelajari kegiatan Pembelajaran ini.

H. Kunci Jawaban

88

1.

A

2.

B

3.

B

4.

D

5.

C

IPA SMP KK I

Kegiatan Pembelajaran 3 Kebumian

Bumi merupakan satu-satunya planet di Tata Surya yang dihuni oleh makhluk hidup. Semua fenomena di Bumi menunjukkan bahwa Bumi yang kita huni ini merupakan sistem yang sangat dinamis. Walaupun Bumi sendiri secara fisis terdiri dari bagian atmosfer, hidrosfer, dan geosfer namun pada pembelajaran ini hanya dibatasi pada sebagian fenomena Bumi yaitu bagian padat (geosfer) saja.

A. Tujuan Setelah mempelajari kegiatan pembelajaran ini secara bertanggung jawab, Anda diharapkan mampu

menjelaskan struktur internal bumi serta hubungannya

dengan gempabumi dan gunungapi yang terjadi di Indonesia dengan mengintegrasikan nilai cinta tanah air dan gotong royong.

B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator Pencapaian Kompetensi pada kegiatan pembelajaran ini adalah Anda diharapkan mampu: 1.

Mampu menjelaskan bagaimana struktur internal bumi diidentifikasi

2.

Mampu menjelaskan peristiwa gempabumi

3.

Mampu menjelaskan peristiwa gunungapi

4.

Menjelaskan mitigasi bencana gempabumi dan gunungapi

89


C. Uraian Materi Gempabumi dan gunungapi sangat berkaitan dengan struktur internal Bumi. Oleh karena itu,

materi akan diuraikan dengan diawali dengan apa dan

bagaimana struktur internal Bumi diidentifikasi.

Berdasarkan responnya

terhadap gelombang seismik (gelombang gempa), struktur internal Bumi terdiri dari kerak, mantel dan inti Bumi. Namun berdasarkan sifat reologisnya, internal Bumi terdiri dari litosfer, astenosfer dan mesosfer. Istilah internal dalam hal ini untuk menekankan pada bagian Bumi padat yang tidak termasuk atmosfer Bumi. Walaupun dalam kajian ilmu kebumian, atmosfer yang terdiri dari beberapa lapisan juga merupakan bagian dari Bumi. Selanjutnya, demi alasan kemudahan, maka yang dimaksud dengan struktur Bumi dalam modul ini adalah struktur internal Bumi tersebut.

1. Struktur Bumi a.

Struktur Bumi Berdasarkan Perilaku Reologis

Para ahli telah membagi bagian internal bumi berdasarkan perilaku reologisnya yaitu bagaimana material bumi tersebut merespon gaya yang diberikan kepadanya. Berdasarkan perilaku reoligisnya tersebut, Bumi dibagi menjadi tiga bagian yaitu litosfer, astenosfer, dan mesosfer. Litosfer adalah bagian bumi terluar yang berupa lapisan batuan yang bertemperatur rendah dan bersifat kaku. Litosfer ini berada mengapung diatas lapisan lain yang disebut astenosfer.

Astenosfer berupa batuan yang

bertemperatur tinggi mendekati titik leburnya sehingga mudah terdeformasi dan besifat lebih plastis (tidak kaku seperti batuan). Jika kerak bumi dan mantel berbeda karena komposisinya, maka litosfer dan astenosfer dibedakan karena kuat-lemahnya batuan. Lapisan di bawah astenosfer adalah mesosfer. Pada waktu itu, konsep tentang litosfer dan astenosfer ini dikembangkan untuk menjelaskan fenomena gerakan benua. Walaupun saat ini kita sudah dapat mengetahui lebih detil mengenai struktur bumi, kedua istilah tersebut masih tetap digunakan sampai sekarang.

90

IPA SMP KK I

b.

Struktur Bumi Berdasarkan Respon Gelombang Seismik

Sampai saat ini, para ahli bumi bersepakat bahwa struktur bumi dipisahkan menjadi beberapa bagian (lapisan), yaitu: kerak, mantel, dan inti bumi. Inti bumi kemudian dipisahkan lagi berdasarkan wujudnya, yaitu lapisan inti luar dan lapisan inti dalam. Pembagian internal bumi menjadi beberapa bagian tersebut adalah berdasakan respon masing-masing lapisan terhadap gelombang seismik (gelombang gempa) yang melaluinya. Karakteristik dan sifat masing-masing lapisan tersebut adalah sebagai tercantum dalam tabel 11 di bawah. Besaran pada tabel tersebut bisa jadi sedikit berbeda jika kita bandingkan dengan sumber rujukan yang lain. Namun hal itu tentu tidak menjadi masalah karena semuanya merupakan prediksi hasil dari interpretasi data. Tabel 11. Karakteristik Lapisan Internal Bumi.

1)

Nama Lapisan Kerak

Ketebalan (km) 7-70

Densitas (g/cm3) 2,7 – 3

Padat

Mantel

2885

3,4 – 4,4

Padat

Inti Luar Inti Dalam

2270 1216

10-12 13

Cair Padat

Wujud

Komposisi (Dominan) Oksigen, Silikon, Alumunium, Besi, Kalsium, Sodium, Potasium, Magnesium Peridotit (di mantel bagian atas); Magnesium dan Silikon Oksida (di mantel bagian bawah) Besi, Nikel Besi, Nikel

Kerak Kerak bumi (crust) merupakan lapisan bumi paling luar berupa batuan. Kerak bumi ini terdiri dari kerak benua dan kerak samudera.

Kerak

samudera memiliki ketebalan sekitar 7 km terbentuk dari batuan bekuan hitam yang disebut batu basal. lautan yang ada di bumi.

Kerak samudera ini menjadi dasar bagi

Kerak benua memiliki ketebalan lebih besar

dibandingkan dengan kerak samudera, yaitu antara 35 km sampai 70 km. Tidak seperti kerak samudera yang lebih homogen, kerak benua tersusun dari berbagai macam batuan granitik dan granodioritik. Kerak samudera dan kerak benua juga memiliki densitas dan umur yang berbeda.

Kerak

91


samudera berdensitas 3 g/cm3 dan berumur 180 juta tahun atau kurang; sedangkan kerak benua berdensitas 2,7 g/cm3 dan umur batuan yang pernah ditemukan dikerak benua ini sekitar 4 milyar tahun (bandingkan dengan umur bumi). Kerak benua dan kerak samudera ini terpecah-pecah lagi menjadi beberapa bagian besar dan bagian kecil.

Bagian-bagian dari kerak bumi tersebut

bersama dengan mantel bagian atas kemudian membentuk lempenglempeng tektonik.

Lempeng tektonik akan dipelajari pada pelajaran

selanjutnya dalam pembelajaran mengenai lempeng tektonik. 2)

Mantel Mantel bumi terletak tepat di bawah kerak bumi sampai mencapai kedalaman 2885 km. Dari seluruh volume bumi, mantel merupakan bagian yang terbanyak. Lebih dari 82% volume bumi terisi oleh mantel. Massa bumi juga bagian terbesarnya diberikan oleh mantel.. Secara fisis, mantel berwujud padat yang bersifat plastis. Batas antara kerak bumi dengan mantel merupakan daerah yang ditandai dengan adanya perubahan komposisi kimia yang penting. kerak bumi dengan mantel ini dinamakan

Batas antara

moho, diambil dari nama

penemunya Andrija Mohorovicic yang berkebangsaan Kroasia. Sekitar 100200 km di bawah kerak, sebagian mantel ini mengalami pelelehan. 2 sampai 4% batuan di sini menjadi magma yang mengisi dan menjadi bagian dari gunungapi. Batuan yang mengisi mantel didominasi oleh batuan peridotit yang kaya dengan logam magnesium dan besi dibandingkan mineral lain yang dapat ditemukan di kerak. Para ahli membagi mantel ini menjadi tiga bagian, yaitu mantel bagian atas, zona transisi, dan mantel bagian bawah.

Di bawah lapisan Moho sampai

dengan kedalaman 400 km adalah merupakan mantel bagian atas. Zona transisi berada pada kedalaman 400 - 670 km. Sedangkan mantel bagian bawah berada pada kedalaman 670 – 2885 km.

Seperti sudah disebutkan

sebelumnya, mantel bagian atas bersama dengan kerak bumi membentuk litosfer.

92

IPA SMP KK I

3)

Inti Bumi Inti bumi merupakan bagian terdalam dari bumi dan ukurannya hampir sebesar bulan.

Karena memiliki densitas yang besar, para ahli

menyimpulkan bahwa inti bumi tersusun dari besi dan sebagian nikel. Berdasarkan wujudnya, inti bumi terbagi menjadi dua yaitu inti dalam yang berwujud padat dan inti luar yang berwujud cair.

Inti luar berada pada

kedalaman 2885 km sampai 5150 km. Sedangkan inti dalam berada pada kedalaman 5150 km – 6371 km.

Inti luar bumi yang berwujud cair diduga

menjadi penyebab adanya medan magnet di bumi. c.

Bagaimana Mengetahui Struktur Internal Bumi?

Tentu saja sampai saat ini, kita tidak dapat memasukan alat canggih apapun kedalam bumi hingga mencapai inti bumi.

Namun sedikit demi sedikit, sejalan

dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, para ahli mampu menyusun dan memetakan apa yang ada di dalam tubuh bumi ini berdasarkan data gelombang gempa yang terkumpul diberbagai tempat selama ini. Sebelum mempelajari bagaimana para ahli menyusun pengetahuannya tentang struktrur internal bumi ini, coba kita perhatikan gambar di bawah yang merepresentasikan struktur internal bumi.

93


Gambar 33 Model struktur internal bumi. Sumber: Lutgens dkk., 2012

Pengetahuan struktur internal bumi yang ditunjukkan dalam gambar 30 di atas diperoleh berdasarkan penemuan-penemuan Pada

saat

terjadi

gempabumi,

dirambatkan ke segala arah.

gelombang

berdasarkan data gempabumi. gempabumi

tersebut

akan

Gelombang gempabumi yang masuk dan

dirambatkan ke dalam bumi dinamakan gelombang badan. Gelombang badan ini terdiri dari dua jenis yaitu gelombang P (diambil dari kata primer) dan gelombang S (diambil dari kata sekunder). Gelombang P dan gelombang S memiliki kecepatan rambat yang berbeda sehingga sampai di stasiun pengamat gempa dan terekam di seismometer dalam waktu yang berbeda pula. Gelombang P akan tercatat lebih dahulu oleh seismometer oleh karena itu dinamakan gelombang P (primer).

Sedangkan

gelombang S akan menyusul tercatat oleh seismometer setelah gelombang P tercatat. Perbedaan gelombang P dan gelombang S ini selain dari kecepatan adalah gelombang P merupakan gelombang longitudinal sedangkan gelombang S merupakan gelombang transversal.

94

IPA SMP KK I

Salah seorang ilmuwan yang pertama kali mempelajari data gempabumi ini adalah Andreja Mohorovic (1857 – 1936) yang berkabangsaan Yugoslavia. Dari data gempa yang dipelajarinya, Andreja Mohorovic menemukan kecepatan gelombang gempabumi yang naik secara tiba-tiba pada kedalaman 50 km. Andreja Mohorovic berpendapat bahwa perubahan kecepatan rambat gelombang tersebut disebabkan materi yang dilalui oleh gelombang gempa tersebut memiliki perbedaan densitas.

Daerah dimana kecepatan gelombang gempa bergerak

lebih cepat itu kemudian kita kenal sebagai mantel bumi. Batas antara kerak bumi dan mantel itu kemudian diberi nama daerah diskontinuitas Moho. Kemudian sekitar tahun 1913, seorang ahli gempa dari Jerman yang bernama Beno Gutenberg menemukan bidang batas antara mantel bumi dengan inti. Batas antara mantel dan inti bumi ini kemudian dikenal dengan nama diskontinuitas Gutenberg yang berada pada kedalaman 2885 km. Dengan mempelajari data gempabumi, Beno Gutenberg menemukan adanya zona bayangan gelombang P dan zona bayangan gelombang S.

Zona

bayangan gelombang P atau zona bayangan gelompang S merupakan daerah yang dimana masing-masing kedua gelombang tersebut tidak terekam di seismograf.

Gutenberg berpendapat bahwa zona bayangan tersebut terjadi

hanya jika Bumi memiliki inti yang komposisinya berbeda dengan apa yang menyusun mantel. Gutenberg menghitung bahwa inti Bumi berada mulai sekitar kedalaman 2885 km. Gambar 31 dan gambar 32 berikut masing-masing menunjukkan zona bayangan gelombang P dan zona bayangan gelombang S. menunjukkan zona bayangan gelombang P.

Perhatikan gambar 31 yang Pada gambar tersebut keping

lingkaran menyatakan Bumi, fokus menyatakan pusat gempabumi, garis melengkung berpanah menyatakan lintasan gelombang P. Jadi, ketika gempabumi terjadi yang berpusat di fokus maka gelombang P akan merambat ke segala arah dan masuk ke dalam Bumi.

Seismometer yang ditempatkan

dimanapun di permukaan Bumi akan mencatat kedatangan gelombang P ini dengan waktu yang berbeda. Gutenberg menemukan bahwa ternyata seismoter yang ditempatkan pada daerah-daerah tertentu ternyata tidak merekam keberadaan gelombang P ini.

Jika kita nyatakan fokus gempa terletak pada

95


posisi 0 derajat, maka seismometer yang berada di posisi 0 derajat sampai 103 derajat akan mancatat kedatangan gelombang P ini. Gelompang P tersebut tidak tercatat oleh seismometer yang terletak pada posisi 103 – 143 derajat dan tercatat kembali oleh seismometer yang berada di posisi 143 derajat dan seterusnya.

Daerah atau zona yang kehilangan gelombang P tersebut

dinamakan zona bayangan gelombang P.

Zona bayangan gelombang P ini

terletak antara 103 derajat sampai 143 derajat dari fokus (pusat) gempa.

Gambar 34 Zona bayangan gelombang P (P-wave shadow zone). Sumber: Van der Pluijm, Ben A., 2003

96

IPA SMP KK I

Gambar 35 Zona bayangan gelombang S (S-wave shadow zone). Sumber: Van der Pluijm, Ben A., 2003

Sekarang, perhatikan gambar 35 yang menunjukkan zona bayangan gelombang S. Ketika gempabumi terjadi di fokus maka gelombang S pun akan dirambatkan ke segala arah dan terekam oleh seismometer. Namun Gutenberg menemukan bahwa seismometer yang terletak di posisi 103 derajat dan seterusnya tidak merekam kedatangan (keberadaan) gelombang S tersebut.

Daerah atau zona

dimana gelombang S tidak terekam (terdeteksi) ini kemudian dinamakan zona bayangan gelombang S. Zona bayangan ini terletak mulai dari posisi 103 derajat dari pusat (fokus) gempabumi. Dengan ditemukannya zona bayangan gelombang S ini, para ahli kemudian berkesimpulan bahwa inti-luar bumi berwujud cair. Mengapa? Karena seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa gelombang S merupakan gelombang yang merambat secara tranversal. Kita tahu bahwa gelombang transversal tidak dapat merambat didalam zat cair. Sekarang bagaimana para ahli mengetahui bahwa inti dalam bumi berwujud padat?

Mereka mengetahui hal tersebut dari studi-studi yang menunjukkan

bahwa gelombang P mengalami pemantulan di dalam inti (gambar 36). Adanya

97


pemantulan gelombang tersebut haruslah terjadi jika gelombang merambat pada medium yang berbeda.

Gambar 36 Gelombang P yang mengalami pemantulan di dalam inti bumi. Sumber: Van der Pluijm, Ben A., 2003

d.

Lempeng Tektonik

Litosfer bersifat keras berada di atas astenosfer yang relatif lebih lunak. Menurut teori lempeng tektonik, litosfer yang menyelubungi bumi terpecah ke dalam beberapa bagian. Pecahan-pecahan litosfer tersebut disebut lempeng. Litosfer tersusun dari beberapa lempeng besar dan beberapa lempeng kecil. Lempenglempeng tersebut mengapung di atas lapisan astenosfer dan masing-masing bergerak dengan kecepatan (laju dan arah) yang berbeda dengan laju antara beberapa mm/tahun sampai belasan cm/tahun. Gambar di bawah menunjukkan lempeng-lempeng tektonik yang menyeimuti Bumi.

98

IPA SMP KK I

Gambar 37 Lempeng-lempeng tektonik yang menyelimuti Bumi. (Sumber: Shedlock & Pakiser, 1997. pada URL: http://www.geo.mtu.edu/UPSeis/where.html)

Lempeng-lempeng tektonik tersebut masing-masing diberi nama seperti lempeng Pasifik, lempeng Antartik, lempeng Nasca, dan sebagainya. merupakan daerah pertemuan lempeng.

Indonesia sendiri

Lempeng-lempeng tektonik yang

bertemu di Indonesia adalah lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, lempeng Pasifik, serta lempeng Filipina. Pertemuan lempeng (batas lempeng) merupakan daerah yang sangat aktif secara tektonik dimana di daerah tersebut berpotensi terjadi gempabumi. Tipe batas lempeng terdiri dari tiga yaitu tipe konvergen, divergen, dan tranform. Tipe kovergen adalah jika dua buah lempeng saling mendekat. Terdapat dua macam tipe konvergen, yaitu tumbukan dan subduksi. Gambar 38 dan Gambar 39 menggambarkan tipe konvergen tumbukan dan subduksi.

99


Gambar 38. Tipe Tumbukan

Gambar 39 Tipe subduksi.

Subduksi terjadi jika salah satu lempeng masuk ke bawah lempeng yang lain yang disebabkan oleh perbedaan massa jenis antara kedua lempeng tersebut. Tipe Divergen terjadi jika lempeng yang satu bergerak menjauhi lempeng yang lainnya. Gambar 40 menunjukkan batas lempeng tipe divergen.

Gambar 40. Tipe Divergen

100

IPA SMP KK I

Sedangkan tipe trans1form adalah jika dua buah lempeng bergerak saling bergesekan (gambar 41).

Gambar 41 Tipe Transform

Tipe batas lempeng di Indonesia merupakan tipe subduksi. Daerah-daerah di sekitar batas lempeng ini merupakan daerah-daerah yang sering terjadi gempa bumi. Gambar 39 mengilustrasikan pertemuan lempeng Indo-Australia dengan lempeng Eurasia.

Gambar 42 Ilustrasi pertemuan lempeng Indo-Australia dengan lempeng Eurasia

101


2.

Gempabumi

Seperti telah dipelajari sebelumnya,

Indonesia berada di wilayah pertemuan

lempeng sehingga sering mengalami gempabumi.

Sebaran pusat gempa

(episentrum) yang terjadi di Indonesia dengan gempabumi berkekuatan lebih besar dari 5.0 dari tahun 1900 s.d. 2009 (Gambar 40).

Gambar 43 Sebaran episenter gempabumi bermagnitudo lebih besar 5.0 yang terjadi antara tahun 1900 – 2009. (Sumber: Ringkasan Hasil Studi Tim Revisi Peta Gempa Indonesia 2010) Adapun informasi mengenai gempabumi terkini dapat dilihat di laman web milik BMKG: http://www.bmkg.go.id/gempabumi/gempabumi-terkini.bmkg.

Kita tidak mungkin menghindari kejadian gempabumi yang sampai saat ini masih belum dapat diprediksi dengan tepat kapan akan terjadi.

Kita hanya bisa

memetakan wilayah mana yang memiliki potensi terjadi gempabumi dan menyesuaikan diri dengan gempabumi sehingga dapat meminimalisir kerugian harta dan jiwa yang timbul akan kejadian gembumi tersebut.

Tentu saja,

mempelajari bagaimana gempabumi itu terjadi juga merupakan bagian dari kesiapan kita untuk mengurangi dampak negatif dari kejadian tersebut.

102

IPA SMP KK I

a.

Bagaimana Gempabumi Terjadi?

Gempabumi adalah bergetarnya bumi akibat adanya pelepasan energi secara tiba-tiba di lempeng bumi.

Pada dasarnya getaran tersebut adalah energi yang

merampat dalam bentuk gelombang. Mekanisme terjadinya gempabumi dapat dijelaskan sebagai berikut. Dari bukti-bukti seismik serta geofisik lainnya dan dari percobaan-percobaan yang dilakukan di laboratorium, para ilmuwan sepakat bahwa gaya /penyebab pergerakan lempeng adalah karena adanya pergerakan lambat dari mantel (astenosfer).

Sepanjang waktu lempeng-lempeng dalam keadaan bergerak

terus secara perlahan-lahan.

Pergerakan tersebut menimbulkan akumulasi

tekanan di suatu blok batuan. Proses tersebut diikuti dengan melengkungnya blok batuan tersebut sampai mencapai maksimum. Ketika tekanan bertambah besar dan blok batuan tidak dapat lagi menahan tekanan, maka untuk melepaskan tekanan tersebut, blok-blok batuan retak dan bergerak secara tibatiba. Pergerakan ini yang menimbulkan gempabumi. Daerah retakan blok batuan tersebut terjadi di daerah batas lempeng.

Oleh

karena itu, wilayah yang berada di daerah pertemuan lempeng tersebut merupakan wilayah yang rawan bencana gempabumi, termasuk Indonesia. Gambar 41 di bawah menunjukkan pusat-pusat gempa yang terjadi antara tahun 1963 – 1998. Pada gambar tersebut membuktikan wilayah Indonesia merupakan daerah yang sering mengalami gempabumi.

103


Gambar 44 Episentrum gempa yang terjadi dalam selang tahun 1963 – 1998. Pada gambar ini pusat suatu gempa diwakili oleh satu titik. (Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/Gempa_bumi.)

b.

Gelombang Gempa

Ketika terjadi gempa bumi maka energi yang dilepaskan oleh gempa tersebut dipancarkan ke segala arah sebagai gelombang gempa (atau disebut juga gelombang seismik).

Gelombang gempa yang terjadi terdiri dari gelombang

badan dan gelombang permukaan. Gelombang badan adalah gelombang gempa yang merambat ke segala arah di dalam badan bumi. Gelombang badan ini terdiri dari gelombang P (primer) yang merupakan gelombang longitudinal dan gelombang S (sekunder) yang merupakan gelombang transversal. Gelombang P menggerakan material bumi searah dengan arah pergerakan gelombang. Sedangkan gelombang S menggerakan material bumi ke kiri-kanan atau atas-bawah, tegak lurus dengan arah pergerakan gelombang. Gambar 45 menunjukkan pergerakan gelombang P dan gelombang S. Berdasarkan kecepatannya, maka gelombang P lebih cepat daripada gelombang S.

Sehingga gelombang P akan tercatat di stasiun

pengamat gempa lebih dahulu dibanding gelombang S.

104

IPA SMP KK I

Gambar

45

Arah

dan

Pergerakan

gelombang

P

dan

gelombang

S.

(Sumber: http://www.geo.mtu.edu/UPSeis/waves.html) Gelombang permukaan adalah gelombang gempa yang merambat di permukaan bumi. Gelombang permukaan ini terdiri dari gelombang Love dan gelombang Rayleigh. Gelombang Love menggoyangkan sesuatu di atas permukaan tanah dari sisi ke sisi yang lain.

Sedangkan gelombang Rayleigh menggoyangkan

sesuatu dipermukaan tanah dari atas ke bawah, seperti halnya gelombang laut. Gelombang permukaan lebih lambat sampai ke stasiun pengamat gempa dibandingkan dengan gelombang badan (gelombang

P dan gelombang S).

Gambar 46 menunjukkan pergerakan gelombang Love dan Rayleigh.

105


Gambar 46 Arah dan Pergerakan gelombang Love dan gelombang Rayleigh. (Sumberhttp://www.geo.mtu.edu/UPSeis/waves.html)

106

IPA SMP KK I

Diantara kedua tipe gelombang gempa tersebut, gelombang permukaan adalah gelombang gempa yang seringkali merusak bangunan yang menimbulkan banyak kerusakan dan korban. Pada gambar 47., tampak bahwa gelombang permukaan Love (L) beramplitudo lebih besar dibanding gelombang P maupun S. Semakin besar amplitudo maka semakin besar energinya sehingga potensi merusaknya pun semakin besar. Adapun gelombang badan yang terekam di seismograf digunakan oleh pada seismolog (ahli gempabumi) untuk menghitung parameter gempabumi seperti kedalaman gempa, letak episenter, magnitudo gempa dan lainnya.

Gambar 47 Arah dan Seimogram yang menunjukkan gelombang primer (P) tercatat lebih dahulu, kemudian disusul oleh gelombang sekunder (S) dan gelombang permukaan (L). (Sumber: http://library.thinkquest.org)

c.

Gunungapi

Di samping berpotensi gempabumi, daerah di sekitar batas lempeng merupakan daerah yang banyak ditemukan gunungapi. Di Indonesia sendiri terdapat sekitar 129 gunungapi yang masih aktif.

Untuk mengetahui gunungapi yang aktif, kita

bisa membuka laman web Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG), yaitu: https://magma.vsi.esdm.go.id/. dasar

setiap

gunungapi

Kita juga bisa melihat data

melalui

laman

http://www.vsi.esdm.go.id/index.php/gunungapi/data-dasar-gunungapi.

web Gambar

di bawah merupakan salah satu tampilan laman tersebut yang menampilkan sebaran gunungapi serta informasi keaktifannya pada saat laman diakses.

107


Gambar 48 Sebaran gunungapi dan informasi keaktifan, sumber: https://magma.vsi.esdm.go.id/. Diakses tanggal 18-Februari-2017.

Gunungapi merupakan lubang atau rekahan tempat dimana magma, gas dan material lain yang berada di dalam Bumi dapat keluar mencapai permukaan Bumi. Magma adalah lelehan batuan bercampur dengan butiran mineral dan gasgas terlarut. Pembentukan dan aktivitas gunungapi di Indonesia terjadi berkaitan dengan aktivitas tektonik di batas lempeng tipe subduksi. Perhatikan gambar 49. di bawah.

Gambar 49 Pembentukan gunungapi di zona subduksi. (Sumber: Lutgens, [2012])

108

IPA SMP KK I

Subduksi lempeng menyebabkan terjadinya peningkatan suhu dan tekanan pada lempeng samudera yang bergesekan dengan lempeng benua.

Hal tersebut

menyebabkan lempeng meleleh serta melepaskan air yang terkandung di dalamnya sehingga terbentuk magma.

Magma ini memiliki densitas yang lebih

rendah dibanding lingkungannya sehingga secara perlahan naik menuju permukaan melalui gunungapi. Magma yang mendesak ke permukaan Bumi menimbulkan akumulasi tekanan yang dapat menyebabkan erupsi gunungapi.

Erupsi gunungapi ini dapat

eksplosif yang membahayakan kehidupan di sekitar gunungapi.

Bahaya yang

ditimbulkan oleh letusan gunungapi dapat berasal dari lava, gas, atau materi piroklastik seperti abu vulkanik dan pecahan batuan yang keluar dari lubang gunungapi.

Gambar 50 Letusan gunungapi dan berbagai potensi bahayanya. (Sumber: Lutgens dkk., 2012)

Gambar di atas menunjukkan bahaya yang ditimbulkan oleh letusan gunungapi secara umum. Beberapa diantaranya adalah:

109


1)

Aliran Lava. Lava adalah magma yang mengalir di permukaan Bumi. Lava ini sangat panas.

Suhunya dapat mencapai 800 -1200

0

C.

Kecepatan

alirannya tergantung pada kekentalan magmanya. 2)

Lahar. Lahar merupakan lumpur dari sampah vulkanik yang bercampur dengan air. Lahar ini dapat bergerak dengan kecepatan 100 km/jam.

3)

Aliran piroklastik. Aliran ini merupakan salah satu bentuk becana letusan gunungapi yang sangat mematikan. Aliran ini dapat mengandung gas, uap air, abu, maupun lapili yang mengahambur ke bawah dengan kecepatan bisa mencapai 700 km/jam.

4)

Jatuhan piroklastik seperti hujan abu, lapili dan bomb. Abu, lapili, dan bomb merupakan meterial yang dilepaskan dari gunungapi. dari ukurannya.

Mereka dibedakan

Jika diameterya kurang dari 2 cm maka disebut abu

vulkanik; jika diameternya antara 2 – 64 cm maka disebut lapili; dan jika diameternya lebih besar dari 256 cm disebut bomb. d.

Mitigasi Bencana

Dalam pengelolaan bencana (disaster), terdapat istilah hazard (bahaya), risk (risiko), vulnerability (kerentanan), capacity (kapasitas).

Bahaya adalah

fenomena yang berpotensi menimbulkan kerugian atau kerusakan. Fenomena tersebut dapat disebabkan oleh alam atau buatan manusia. Gempabumi atau letusan gunungapi merupakan bahaya (hazard) yang disebabkan oleh alam. Risiko adalah kemungkinan akibat yang terjadi jika sesuatu yang rentan terkena bahaya.

Kerentanan

adalah faktor atau kendala yang dapat mengurangi

kemampuan untuk mempersiapkan diri dan mengatasi bahaya. dapat berupa kerentanan fisik kerentanan

sosial

(kemiskinan,

mental (ketidaktahuan,

tidak

Kerentanan

(bangunan, jalan, jembatan yang lemah), anak-anak, menyadari,

lansia),

serta

kurangnya

kerentanan

percaya

diri).

Kapasitas adalah kemampuan untuk memberikan tanggapan terhadap situasi tertentu dengan sumber daya yang tersedia. Kapasitas ini selain dapat berupa uang, sarana juga dapat berupa kearifan lokal masyarakat. Hubungan antara risiko, kerentanan, bahaya dan kapasitas adalah: Risiko = (Bahaya * Kerentanan) / Kapasitas.

Jadi faktor yang mempengaruhi risiko

bencana adalah bahaya, kerentanan serta besarnya kapasitas.

Bahaya yang

besar belum tentu menimbulkan risiko yang besar, misalnya gempabumi yang

110

IPA SMP KK I

terjadi di tengah gurun dimana tidak ada bangunan, gedung atau manusia di sekitar pusatnya.

Namun gempabumi dengan magnitudo kecil dapat

menimbulkan risiko bencana yang besar bila terjadi dengan pusat gempanya di tengah perkotaan yang padat dengan bangunan dan manusia. Upaya manusia untuk memperkecil risiko bencana disebut mitigasi.

Karena

bahaya gempabumi di Indonesia tidak dapat dihindari maka mitigasi bencana gempabumi berkaitan dengan mengurangi kerentanan dan meningkatkan kapasitas. Upaya itu dapat dilakukan sebelum bencana terjadi, pada saat bencana terjadi ataupun sesudah bencana terjadi. 1)

Mitigasi Bencana Gempabumi Upaya memperkecil risiko sebelum terjadi bencana gempabumi misalnya dengan cara: pelatihan dan pendidikan kesiapsiagaan bencana,

selalu

sadar akan ada bahaya, penguatan kearifan lokal, membangun rumah dan infrastruktur tahan gempa, pembuatan jalur dan rambu evakuasi. Upaya yang dapat dilakukan di lingkungan sekolah misalnya membuat jalur dan tempat evakuasi sementara yang aman, melakukan simulasi evakuasi, membenahi ruang kelas yang aman (seperti memastikan pintu masuk bebas dari lemari yang jika roboh tidak menutupi jalan pintu tersebut). Upaya memperkecil risiko saat terjadi gempabumi yang utama adalah tetap tenang dan tidak panik. Jika kita sedang berada di dalam bangunan maka lindungi kepala dan badan kita dari reruntuhan bangunan atau jatuhan barang/benda dengan cara berlindung di bawah meja dan berpegang pada kaki meja, jongkok di sudut ruangan sambil melindungi kepala dengan tas, dan jauhi jendela kaca; rak buku; papn tulis; dan benda-benda lain yang dapat jatuh atau roboh.

111


Jika berada di luar ruangan/kelas, cari tempat yang lapang, jongkok sambil melindungi kepala dengan tas, jauhi bangunan dan benda lain yang dapat jatuh atau roboh. Perhatikan pula tempat berpijak, hindari apabila terjadi rekahan tanah. Jika tempat kita berada di dekat pantai, maka tetap mencari informasi yang valid mengenai kemungkinan terjadinya tsunami. Perhatikan dan ikuti rambu-rambu evakuasi yang telah dibuat oleh yang berwenang. Setelah gempabumi terjadi, jika kita berada di dalam ruangan, keluar dari ruangan tersebut menuju tempat lapang dengan tetap hati-hati dan tertib (jangan berlari, panik, saling dorong dan bercanda). Jangan menggunakan lift atau elevator (gunakan tangga biasa). Selalu perhatikan kemungkinan jatuhan benda.

Jangan masuk bangunan yang rusak akibat gempa karena

ada kemungkinan roboh.

Tetap ikuti informasi yang valid seperti BMKG

berkaitan dengan kemungkinan terjadinya gempa susulan atau tsunami. Perlu diperhatikan juga bahwa banyaknya kecelakaan dan korban jiwa selama ini tidak disebabkan oleh gempabumi secara langsung, namun lebih banyak karena tertimpa runtuhan bangunan atau terkena jatuhan benda. 2)

Mitigasi Bencana Erupsi Gunungapi Tidak seperti kejadian gempabumi, gunungapi sebelum meletus akan menunjukkan Pemantauan

gejala-gejalanya aktivitas

sehingga

gunungapi

pemerintah pusat maupun daerah.

dapat

tersebut

dikenali

sudah

lebih

menjadi

awal.

perhatian

Walaupun demikian kita harus tetap

meningkatkan pengetahuan dan ikut berpartisipasi dalam mitigasi erupsi gunungapi terlebih jika di daerah kita terdapat gunungapi.

112

IPA SMP KK I

Upaya pengurangan risiko bencana erupsi sebelum kejadian diantaranya mengetahui dan selalu sadar akan adanya bahaya erupsi gunungapi, melakukan pendidikan dan pelatihan tentang bahaya dan evakuasi erupsi gunungapi,

dapat bekerjasama dengan petugas pemantau dari lembaga

resmi terlebih jika gunungapi menunjukkan gejala akan meletus. Pada saat terjadi erupsi tetaplah bersikap positif dan mengikuti arahan dari petugas. Demikian juga ketika erupsi sudah berhenti. Terdapat 4 tingkat peringatan dini yang dirilis lembaga resmi (seperti Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, PVMBG) berkaitan dengan erupsi suatu gunungapi yaitu Aktif Normal, Waspada, Siaga dan Awas. Aktif Normal : Aktivitas gunungapi tidak menunjukkan adanya gejala yang menuju pada kejadian letusan. Waspada : Aktivitas gunungapi menunjukkan peningkatan aktivitas di atas aktif normal namun peningkatan aktivitas tersebut tidak selalu diikuti aktivitas lanjut yang mengarah pada letusan (erupsi), tetapi bisa kembali ke keadaan normal. Siaga: Peningkatan aktivitas gunungapi terlihat semakin jelas dan dapat diikuti oleh letusan. Masyarakat yang tinggal di kawasan rawan bencana sudah siap jika diungsikan sewaktu-waktu. Awas : Aktivitas gunungapi sedang memasuki fase letusan utama.

113


D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas pembelajaran pada kegiatan pembelajaran Kebumian terdiri atas tiga bagian, yaitu diskusi materi, aktivitas praktik, dan latihan membuat soal. Anda dipersilahkan melakukan aktivitas pembelajaran tersebut secara mandiri dengan penuh semangat dan tanggung jawab yang tinggi.

1. Diskusi Materi Buatlah ringkasan uraian materi Tanah dan Kehidupan dalam bentuk peta pikiran dengan lengkap secara mandiri, kemudian diskusikan di dalam kelompok masing-masing. Selanjutnya perwakilan kelompok mempresentasikan hasil diskusi kelompok, anggota kelompok lain memperhatikan secara serius juga menanggapinya secara aktif. LK.I3.01. Diskusi Materi Topik Kebumian Tujuan : Melalui diskusi kelompok peserta diklat mampu mengidentifikasi konsep-konsep penting topik Kebumian Langkah Kegiatan : a. Pelajarilah topik Kebumian dari bahan bacaan pada modul ini, dan bahan bacaan lainnya! b.

Diskusikan secara kelompok untuk mengidentifikasi konsep-konsep penting yang ada pada topik penilaian proses dan hasil belajar!

c.

Buatlah rangkuman materi tersebut dalam bentuk peta pikiran (mind map)!

d.

Presentasikanlah hasil diskusi kelompok Anda!

e.

Perbaiki hasil kerja kelompok Anda jika ada masukan dari kelompok lain!

114

IPA SMP KK I

2. Aktivitas Praktik Berikut ini merupakan lembar kegiatan praktikum Kebumianyang terdiri dari dari dua kegiatan yaitu: LK.I3.02 dan LK.I3.03 LK.I3.02. Model Struktur Bumi Tujuan : Membuat Model Struktur Internal Bumi Prosedur: 1. Carilah informasi mengenai berapa kedalaman peralatan yang pernah menembus ke dalam Bumi. Di mana? Untuk tujuan apa? Tahun Berapa? 2. Perhatikanlah Tabel di bawah yang menyatakan lapisan bumi dengan kedalamannya masing-masing. Buatlah sebuah gambar yang menyatakan struktur internal bumi dengan perbandingan yang sesuai jika kita anggap jarijari bumi adalah sebesar 36 cm. Untuk itu, kerjakanlah langkah-langkah berikut. 2.1. Diketahui jejari bumi adalah sebesar 6371 km. Hitunglah berapa besar perbandingannya jika dibuat menjadi 36 cm.

2.2. Lengkapilah tabel di bawah berikut. Nama Lapisan Kerak Mantel Inti Luar Inti Dalam 2.3.

Ketebalan (km) 50 2885 2270 1216

Lebar Dalam Gambar (cm) 0,28

Buatkanlah gambar struktur internal bumi dengan menggunakan data pada tabel di atas.

115


LK.I3.03. Poster Mitigasi Gempabumi di Sekolah Tujuan: Membuat poster Mitigasi Bencana Prosedur: 1.

Baca kembali uraian materi tentang mitigasi bencana gempabumi terutama pada upaya penyelamatan diri pada saat terjadi gembumi.

2.

Buatlah poster yang kreatif sehingga poster tersebut dapat menarik perhatian siswa dan pantas untuk dipasang di dinding kelas. Poster itu memuat kalimat-kalimat singkat dan jelas tentang apa yang harus dilakukan pada saat terjadi gempabumi ketika sedang berada di ruang kelas dan di lingkungan sekolah dan gambar-gambar yang sesuai dengan karakteristik siswa.

116

IPA SMP KK I

3. Latihan Menyusun Soal Penilaian Berbasis Kelas Buatlah secara mandiri tiga buah soal pilihan ganda dan tiga buah soal uraian pada topik Kebumian yang dilengkapi dengan kisi-kisi. Gunakanlah format kisikisi yang telah disediakan. Cara pengembangan instrumen pilihan ganda dapat Anda pelajari pada modul Pedagogi Kelompok Kompetensi G (Topik Pengembangan Instrumen Penilaian). Pilihlah indikator soal berdasarkan kisikisi Ujian Nasional yang terdapat pada bagian Lampiran 1. Diskusikanlah dengan teman-teman guru lainnya secara kolaboratif kisi-kisi dan soal yang telah anda buat. LK. I3. 04. Format Kisi-kisi Soal Topik Kebumian No

Indikator Soal

Level Kognitif

Butir Soal

Kunci Jawaban

1 2 3 4 5 6

117


E. Latihan / Kasus /Tugas Latihan/Kasus/Tugas terdiri atas tiga bagian, yaitu soal uraian, soal pilihan ganda dan latihan membuat soal. Soal pilihan ganda merupakan contoh yang dapat diadaptasi oleh Anda dalam mengembangkan soal sejenis, baik untuk penilaian formatif, sumatif, maupun ujian.

1. Soal Uraian 1. Perhatikanlah gambar berikut.

Berdasarkan gambar tersebut, uraikanlah bagaimana perubahan kecepatan gelombang primer (P) yang merambat dari fokus gempa menuju sampai ke inti bumi.

118

IPA SMP KK I

2. Jelaskan mengapa di Indonesia sering mengalami gempabumi! 3. Jelaskan salah satu alasan mengapa penduduk yang berada di lereng gunungapi harus dievakuasi sebelum gunungapi tersebut meletus.

2. Soal Pilihan Ganda 1. Gelombang S merambat kedalam Bumi. Pada kedalaman tertentu

gelombang tersebut mengalami pelemahan dan tidak dapat meneruskan perambatannya. Kesimpulan yang dapat ditarik dari kejadian tersebut adalah .... A. gelombang tersebut telah mencapai struktur Bumi yang berbentuk cair B. gelombang tersebut telah mencapai mantel Bumi C. gelombang tersebut telah mencapai kerak Bumi D. gelombang tersebut telah mencapai struktur Bumi yang 2. Energi gelombang gempa sebanding dengan amplitudo gelombang

tersebut yang terekam di seimogram. Semakin besar amplitudonya maka semakin besar energinya sehingga potensi merusaknya pun semakin besar.

Dari gambar seismogram berikut, manakah gelombang

gempa yang berpotensi paling merusak?

A. a B. b C. c D. d 3. Perhatikan gambar pembentukan gunungapi di bawah ini.

Magma

terbentuk akibat adanya gesekan pada zona subduksi pada kedalaman

119


tertentu.

Setelah magma terbentuk, apa yang menyebabkan magma

tersebut naik ke atas?

A. suhu magma lebih tinggi dibanding lingkungannya B. suhu magma lebih rendah dibanding lingkungannya C. massa jenis magma lebih tinggi dibanding lingkungannya D. massa jenis magma lebih rendah dibanding lingkungannya 4. Membenahi ruang kelas yang aman, seperti memastikan pintu masuk

bebas dari lemari yang jika roboh tidak menutupi jalan pintu tersebut merupakan bagian dari .... A. memperkecil bahaya B. memperkecil kerentanan C. memperkecil kapasitas D. memperbesar bahaya 5. Jika

suatu

gunungapi

teramati

secara

visual

maupun

berdasar

pengamatan instrumen menunjukkan peningkatan aktivitas dan dapat diikuti oleh letusan maka tingkat peringatan dini berkaitan dengan aktivitas gunungapi tersebut adalah.... A. normal B. waspada C. siaga D. waspada

120

IPA SMP KK I

F. Rangkuman Struktur internal bumi terbagi menjadi 3 bagian berdasarkan komposisi penyusunnya yaitu: kerak, mantel, dan inti. Inti bumi dibagi lagi menjadi 2 yaitu inti dalam dan inti luar berdasarkan wujudnya. Walaupun demikian komposisi penyusun inti luar dan inti dalam bumi adalah sama yaitu besi dan nikel. Pembagian struktur bumi tersebut dapat diketahui berdasarkan studi terhadap data gempabumi yang terekam oleh seismometer yang terdapat di berbagai tempat. Batas antara kerak bumi dan mantel bumi disebut diskontinu Moho. Gelombang primer (P) yang merambat sebelum diskontinu Moho bergerak lebih lambat dibandingkan dengan gelombang P tersebut yang merambat setelah lapisan diskontinu Moho. Gelombang Sekunder (S) yang merambat di dalam bumi akan mengalami pelemahan dan lenyap pada kedalaman 2885 km. Pada kedalaman tersebut merupakan batas antara mantel bumi dan inti bumi. Batas tersebut dinamakan diskontinu Gutenberg. Inti dalam bumi yang berwujud padat diketahui dengan kenyataan adanya gelombang Primer yang terpantul dari dalam inti dan terekam di seismometer di permukaan bumi. Gempabumi merupakan energi yang dirambatkan dalam bentuk gelombang gempa atau sering disebut juga sebagai gelombang seismik.

Gelombang

seismik ini terdiri dari gelombang permukaan dan gelombang badan.

Sesuai

dengan namanya, gelombang permukaan adalah gelombang yang merambat di permukaan bumi, sedangkan gelombang badan adalah gelombang yang merambat di dalam badan bumi.

Gelombang badan ini terdiri dari gelombang

primer (P) dan gelombang sekunder (S).

Gelombang P dan gelombang S ini

yang kemudian dipelajari untuk menentukan struktur internal bumi.

121


Disamping gempabumi, peristiwa lain yang terjadi akibat aktivitas lempeng tektonik adalah gunungapi.

Gunungapi merupakan lubang atau rekahan

dipermukaan bumi tempat dimana magma yang berada di dalam Bumi dapat keluar.

Erupsi (letusan) gunungapi sangat berbahaya bagi kehidupan yang

berada di sekitar gunungapi tersebut. Bahaya (Hazard) gempabumi maupun gunungapi tidak dapat dihindari. Oleh karena itu kita mesti melakukan mitigasi bencana yang dilakukan bukan hanya oleh pemerintah tapi juga melibatkan masyarakat yang berada di daerah bahaya.

122

IPA SMP KK I

G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut 1. Hal-hal baru apa yang telah anda peroleh setelah mengikuti kegiatan ini?

2. Hal apa saja yang terdapat dalam kegiatan ini yang dapat Anda kembangkan menjadi Lembar Kegiatan Siswa.

3. Materi apa yang Anda anggap kurang dan bagaimana caranya agar Anda dapat menambah kekurangan tersebut.

4. Menurut Anda Penguatan Pendidikan Karakter apa yang telah diperoleh setelah menyelesaikan kegiatan pembelajaran ini?

123


H. Pembahasan Latihan / Tugas / Kasus 1. Jawaban Soal Uraian 1. Gelombang P merambat sekitar 6 km/s dan kemudian meningkat dengan cepat mencapai 8 km/s di diskonitu Moho. Kemudian di zona kecepatan rendah sampai zona transisi yaitu sekitar kedalaman 670 km, kecepatan gelombang P mengalami beberapa penurunan dan kenaikan kecepatan. Setelah melalui zona transisi kecepatan gelombang P terus bertambah sampai mencapai 14 km/s yang kemudian menurun sangat cepat pada kedalaman 2900 km sehingga mencapai 8 km/s.

Setelah melalui

kedalaman 2900 km tersebut, kecepatan gelombang P kembali naik bertahap menjadi 10 km/s.

Pada kedalaman 5.155 km, kecepatan

gelombang P bertambah kembali dengan cepat dari 10 km/s menjadi sampai mencapai dan kemudian naik dengan cepat menjadi 112 km/s. 2. Di Indonesia merupakan terdapat batas beberapa lempeng tektonik, yaitu lempeng Eurasia, lempeng Indo-Australia, lempeng Pasifik, dan lempeng Filipina.

Batas lempeng tektonik merupakan daerah tempat dimana

sumber gempa-gempa bumi terjadi.

3. Salah satu bahaya yang ditimbulkan oleh gunungapi adalah aliran piroklastik.

Aliran ini sangat panas dan bergerak sangat cepat.

Penduduk yang berada di lereng gunungapi harus segera dievakuasi sebelum gunungapi tersebut meletus karena jika tidak maka akan sangat sulit menyelematkan diri dari hembusan aliran piroklastik ini.

2. Jawaban Soal Pilihan Ganda

124

1.

A

2.

D

3.

D

4.

B

5.

C

IPA SMP KK I

Kegiatan Pembelajaran 4 Tata Surya

Bumi beserta planet-planet lain serta benda-benda angkasa lain yang bergerak mengelili ngi Matahari membentuk sebuah sistem yang disebut Tata Surya. Dalam memandang Bumi sebagai sebuah sistem maka kita tidak bisa melepaskan keberadaan Bumi sebagai anggota Tata Surya itu sendiri. Oleh karena karakteristik Bumi itu sendiri banyak dipengaruhi oleh gaya dan energi yang bekerja di Tata Surya terutama Matahari sebagai pusat Tata Surya.

A. Tujuan Melalui kajian yang

cermat secara mandiri, peserta

mampu

menjelaskan

karakteristik anggota Tata Surya serta pengaruh interaksinya.

B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian kompetensi pada kegiatan pembelajaran ini adalah: 

menjelaskan karakteristik Matahari, 



menjelaskan karakteristik planet dan anggota Tata Surya lainnya 



menjelaskan pengaruh radiasi Matahari terhadap kehidupan di Bumi 



menjelaskan gerakan Bumi dan Bulan terhadap Matahari 



menjelaskan pengaruh pergerakan Bumi dan Bulan bagi kehidupan di Bumi 

125


C. Uraian Materi 1.

Karakteristik Anggota Tata Surya

a.

Matahari

Gambar 51 Matahari (Sumber: http://soho.nascom.nasa.gov/g allery/images/eit002.html

Matahari adalah bintang yang menjadi pusat Tata Surya dimana semua anggota Tata Surya lain beredar mengelilinginya. Matahari menghasilkan energi sendiri yang berasal dari reaksi fusi inti-inti atom Hidrogen di inti Matahari. Dalam hal ini terdapat kesetaraan energi dan massa yang dirumuskan oleh Einstein sebagai E = mc2. Energi Matahari kemudian diradiasikan ke luar Matahari. Adapun properti fisis yang 1)

dimiliki oleh Matahari adalah sebagai berikut:

Massa dan Diameter Matahari Matahari memiliki diameter yang diukur sekitar 1,392×109 m dan massanya diperkirakan sekitar 1,989×1030 kg. Massa Matahari ditentukan dengan menggunakan Hukum II Newton yaitu:

126

IPA SMP KK I

dimana G = Konstanta gravitasi (G = 6,67 x 10 -11 Nm2kg-2) Ms = Massa Matahari me = Massa Bumi r = Jarak Dari Bumi ke Matahari v = Kecepatan rerata Bumi

2)

Rotasi Matahari Matahari bukan merupakan benda padat, namun tersusun dari materi yang terionisasi yang sering disebut plasma. Bagian terluar Matahari berotasi dengan kecepatan sudut yang berbeda antara di kutub dan di ekuatornya. Rotasi di bagian ekuator Matahari adalah 24,4 hari sedangkan di bagian kutub rotasinya adalah 36 hari. Rotasi Matahari ini dapat diamati ketika terjadi sun-spot di permukaan Matahari.

3)

Produksi Energi Energi yang dihasilkan oleh Matahari berasal dari reaksi nuklir di inti Matahari. Pada reaksi itu terjadi penggabungan inti atom hidrogen menjadi atom Helium dan menghasilkan sejumlah energi. Tentu saja reaksi yang terjadi tidak sederhana namun melibatkan serangkaian reaksi. Setiap detik, 7 x 108 ton Hidrogen diubah menjadi 6,95 x 108 ton Helium.

4)

Fotosfer Fotosfer merupakan bagian Matahari yang umumnya kita lihat secara normal sehari-hari. Jika kita melihat sunspot maka sunspot tersebut berada di fotosfer ini. Temperatur fotosfer sekitar 5770 K. Besaran temperatur ini diperoleh dengan cara mengukur panjang gelombang radiasi Matahari tertentu dan memasukkannya pada Hukum pergeseran Wien.

127


5)

Kromosfer dan Korona Kromosfer tepat berada di luar fotosfer. Temperatur kromosfer sangat tinggi yaitu sekitar 20.000 K. Bagian paling luar dari atmosfer Matahari adalah Korona. Korona dapat terihat pada saat terjadi gerhana Matahari total. Temperatur Korona sangat tinggi, diperkirakan sekitar 106 K.

6)

Angin Matahari Matahari memancarkan arus partikel bermuatan yang disebut dengan Angin Matahari. Partikel-pertikel tersebut terdiri dari proton dan elektron yang bergerak dengan kecepatan rata-rata sekitar 400 km/detik. Angin Matahari ini berasal dari Korona dimana temperatur cukup tinggi sehingga gaya gravitasi Matahari tidak cukup kuat untuk menahan partikel-partikel tersebut. Saat berhembus, Angin Matahari disertai dengan garis-garis medan magnet Matahari. Oleh karena itu, Angin Matahari yang berinteraksi dengan medan magnet Bumi menghasilkan badai megnetik di Bumi. 

b.

Planet dan Anggota Tata Surya Lain

Pada tahun 2006, IAU (International Astonomical Union) mengelompokkan anggota Tata Surya menjadi tiga yaitu planet, planet-kerdil, serta benda-benda Tata Surya kecil. 1)

Planet Sebuah benda langit dikatakan planet jika memenuhi kriteria sebagai berikut: a)

mengorbit Matahari;

b)

bentuknya cenderung bulat;

c)

dalam orbitnya tidak ditemukan benda angkasa lain.

Berdasarkan kriteria tersebut maka planet yang menjadi anggota Tata Surya kita berjumlah 8 planet, yaitu: Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Planet-planet tersebut dapat memiliki satelit. Satelit yang mengorbit Bumi adalah Bulan. Planet-planet tersebut ada yang keras dan memiliki lapisan batuan seperti Bumi, sering disebut planet terestrial. Sisanya adalah planet yang tidak keras karena tersusun seluruhnya dari gas, sering disebut planet Jovian. Planet

128

IPA SMP KK I

terestrial terdiri dari Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Sedangkan planet Jovian terdiri dari Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Planet juga dapat digolongkan berdasarkan letak orbitnya terhadap orbit Bumi. Planet-planet yang orbitnya berada di antara orbit Bumi dan Matahari disebut planet inferior. Sedangkan planet yang orbitnya berada diluat orbit Bumi dan Matahari disebut planet Superior. Dalam hal ini planet-planet inferior adalah Merkurius dan Venus, sedangkan planet-planet superior adalah Mars, Jupiter, Saturnus Uranus, dan Neptunus.

Gambar 52 Planet Superior dan Planet Inferior. (Sumber: Animasi Tata Surya, PPPPTK IPA [2012])

Planet-planet inferior sampai kapan pun tidak akan pernah berada di atas kepala kita pada waktu malam hari. Sedangkan planet-planet superior pada waktu tertentu dapat mencapai kepala kita pada waktu malam hari. Perhatikan gambar 52 di atas. Planet-planet inferior juga dapat mengalami transit, sedangkan planet-planet superior tidak dapat mengalami transit. Transit terjadi jika planet tampak dari Bumi memasuki piringan Matahari seperti ditunjukkan dalam gambar 53. di bawah.

129


Gambar 53 Transit Venus. Lingkaran besar putih adalah Matahari, sedangkan lingkaran kecil biru adalah Venus. (Simulasi menggunakan Stellarium)

Jika dilihat oleh pengamat dari Bumi, planet-planet inferior dan superior juga dapat mengalami elongasi dan konjungsi. Namun, hanya planet-planet superior yang dapat mengalami oposisi. Sebelum era satelit dan teleskop ditemukan, pengamatan planet-planet sudah

dilakukan.

Copernicus

mengungkapkan

teori

heliosentrisnya

berdasarkan pengamatannya tentang elongasi planet. Jadi apa itu elongasi? Untuk penjelasan silahkan perhatikan gambar di bawah.

130

IPA SMP KK I

(A)

(B)

Gambar 54 (A) Konfigurasi elongasi planet Inferior. (B) Konfigurasi elongasi planet superior.

Elongasi planet adalah sudut yang dibentuk oleh vektor radius planet dan vektor radius Matahari. Planet inferior akan mengalami elongasi maksimum di sebelah timur (sebelum Matahari terbit) dan elongasi maksimum di sebelah barat (setelah Matahari terbenam). Besarnya sudut pada elongasi maksimum tersebut sekitar 330. Elongasi planet inferior tidak pernah mencapai 1800. Jika garis vektor planet dan garis vektor Matahari berimpit, maka planet dalam kedudukan konjungsi. Elongasi planet superior dapat mencapai 1800, pada posisi ini planet tersebut dalam kedudukan oposisi. Ketika elongasi mencapai 900, maka planet berkedudukan kuadratur. 2)

Planet-Kerdil Sebuah benda langit dikatakan sebagai planet-kerdil jika: a)

mengorbit Matahari;

b)

bentuknya cenderung bulat;

c)

dalam orbitnya ditemukan benda-benda angakasa lain.

d)

bukan merupakan satelit.

Salah satu contoh planet-kerdil adalah Pluto (Gambar 52). Walaupun dulu sempat dikategorikan sebagai planet, namun karena definisi planet diubah maka sekarang Pluto bukan bagian dari planet, namun dijadikan sebagai 131


planet kerdil. Contoh lain adalah Ceres (Gambar 55) yang berada di sabuk asteroid. Sebelumnya Ceres dikelompokkan kedalam asteorid, namun karena resolusi IAU 2006 maka kini Ceres termasuk planet-kerdil. Diameter Pluto maupun Ceres masing-masing lebih kecil dibandingkan dengan diameter Bulan.

Gambar 55 Citra Pluto. (Kredit: NASA)

Gambar 56. Citra Ceres yang diambil menggunakan wahana angkasa Dawn milik NASA. (Sumber:https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia19312.jpg)

132

IPA SMP KK I

3)

Benda Kecil Tata Surya (Small Solar System Bodies) Seluruh benda angakasa lain yang mengelilingi Matahari selain planet, planet-kerdil atau satelit. Benda-benda Tata Surya kecil tersebut diantaranya adalah komet, asteroid, objek-objek trans-neptunian, serta benda-benda kecil lainnya. Benda kecil Tata Surya ini kebanyakan berada pada sabuk asteroid dan sabuk Kuiper (Kuiper Belt). Sabuk asteroid berada diantara orbit Mars dan orbit Jupiter, sedangkan sabuk Kuiper berada di luar orbit Neptunus.

Gambar 57. Ilustrasi Sabuk Kuiper. (Kredit: Space Telescope Science Institute, Graphics Dept. pada https://jimskies.wordpress.com/2015/09/03/pluto-and-friends/)

c.

Sumber Energi bagi Kehidupan

Dari sekian banyak benda langit di Tata Surya, Bumi adalah satu-satunya tempat dimana terdapat kehidupan yang kompleks. Semua bentuk kehidupan di Bumi memerlukan oksigen, air, makanan, temperatur yang hangat, serta tempat yang nyaman dan aman. Kenyataannya sampai saat ini di Tata Surya hanya di Bumi saja lingkungan yang mendukung kehidupan tersebut tersedia. Oksigen, air, makanan dan sebagainya bukan saja tersedia begitu saja namun mereka tersedia dalam bentuk sistem yang saling terkait. Matahari bagi Bumi bukan saja menjadi pusat pergerakan namun juga sebagai sumber energi utama bagi Bumi. Energi Matahari diterima oleh Bumi dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang merambat dengan kecepatan 3 x 108

133


meter/detik. Sebetulnya tidak hanya cahaya tampak saja yang diradiasikan oleh Matahari namun juga termasuk sinar Gamma, sinar-x, ultraviolet, infra merah, serta gelombang radio (gambar 58). Bumi sendiri memiliki atmosfer yang dapat menahan radiasi Matahari yang berbahaya seperti sinar Gamma, sinar X, dan ultra-violet. Radiasi dalam panjang gelombang cahaya-tampak dapat menembus atmosfer Bumi dan menjadi sumber energi utama

Gambar 58. Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Peristiwa alam yang dipengaruhi oleh radiasi Matahari diantaranya adalah sebagai berikut: 

Iklim dan cuaca. Rotasi dan revolusi menyebabkan

Energi Matahari merupakan kontrol iklim dan cuaca. Bumi

serta

poros

Bumi

yang

sedikit

miring

perbedaan penerimaan energi Matahari di bagian-bagian

Bumi. Hal tersebut kemudian menyebabkan terjadinya perbedaan iklim dan cuaca di Bumi. Perbedaan iklim dan cuaca pada akhirnya mempengaruhi penyebaran jenis hewan dan tumbuhan. 

Siklus Air. Air tawar sangat dibutuhkan oleh semua makhluk hidup di Bumi. Ketersediaan air tawar terus terjaga karena di Bumi terjadi siklus Air. Hujan yang turun ke Bumi sebagian besar berasal dari laut yang asin. Penguapan air laut sangat tergantung pada adanya energi Matahari. Jika tidak ada energi dari Matahari yang cukup maka penguapan air laut tidak akan terjadi.

134

IPA SMP KK I

Jika tidak terjadi penguapan maka tentu saja tidak akan terjadi siklus air sehingga ketersediaan air tawar di permukaan Bumi akan terancam.  

Proses Fotosintesis. Daun pada tumbuhan sangat membutuhkan sinar Matahari dalam proses fotosintesis. Jika daun pada tumbuhan tidak dapat berfotosisntesis maka akan menyebabkan tumbuhan mati. Ketersediaan tumbuhan sangat penting bagi makhluk hidup lain karena tumbuhan merupakan sumber makanan pertama dalam rantai makanan. 



Efek Rumah Kaca. Efek rumah kaca menyebabkan temperatur Bumi terjaga tetap hangat. Cahaya tampak Matahari yang dapat menembus lapisan atmosfer kemudian sebagian diserap oleh permukaan Bumi. Permukaan Bumi kemudian meradiasikannya kembali dalam bentuk sinar inframerah. Sinar inframerah ini sebagian besar tidak dapat menembus lapisan atmosfer dan terperangkap dan menyebabkan permukaan Bumi tetap hangat. Tanpa ada efek rumah kaca ini maka semua panas akan kembali ke ruang angkasa dan menyebabkan Bumi menjadi sangat dingin. 

Di samping hal di atas, sinar Matahari juga dibutuhkan secara langsung oleh manusia. Ultraviolet dibutuhkan oleh tubuh Manusia dalam memproduksi vitamin D. Sinar Matahari juga dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif pengganti minyak bumi.  2.

Pergerakan Bumi dan Bulan

Bumi sebagai planet berevolusi mengelilingi Matahari. Selama mengitari Matahari, Bumi disertai oleh satu buah satelit alam yang disebut Bulan. Bulan sendiri berevolusi mengelilingi Bumi. Di samping bergerak mengitari Matahari, Bumi dan Bulan masing-masing berotasi pada sumbunya. a.

Gerakan Bumi

Seluruh anggota Tata Surya bergerak mengelilingi Matahari. Gerakan disebut revolusi. Bumi sendiri mengitari Matahari dalam satu putaran (periode) memerlukan waktu satu tahun atau 365 hari. Lintasan orbit Bumi memiliki eksentrisitas 0,067. Nilai eksentrisitas yang mendekati nol menyatakan lintasan orbit yang mendekati lintasan berbentuk lingkaran. Karena nilai eksentrisitas Bumi mendekati nilai nol, maka lintasan orbit Bumi dapat dianggap berbentuk lingkaran dengan jari-jari 150 juta km. 150 juta km adalah rerata jarak Bumi ke

135


Matahari yang dalam astronomi disebut 1 SA (SA=Satuan Astronomi). Pergerakan revolusi Bumi digunakan oleh Manusia untuk menyusun sistem penanggalan Masehi. Di samping melakukan revolusi, Bumi juga berotasi pada sumbunya. Sumbu rotasi Bumi tidak tegak lurus terhadap bidang ekliptika. Perhatikan gambar di bawah. Hal tersebut menyebabkan besarnya energi Matahari yang diterima bagian Bumi tidak sama. Rotasi Bumi juga menyebakan terjadinya siang dan malam. Pada gambar di bawah, bagian Bumi yang langsung menghadap datangnya

sinar

Matahari

mengalami

siang

sementara

sebagian

Bumi

sebelahnya mengalami malam. Waktu yang diperlukan Bumi untuk berotasi satu kali putaran adalah 24 jam.

Gambar 59. Kemiringan Sumbu Rotasi Bumi

Kemiringan sumbu rotasi Bumi menyebabkan terjadinya perbedaan musim antara belahan Bumi utara dan belahan Bumi selatan. Perhatikan gambar di bawah.

136

IPA SMP KK I

Gambar 60. Revolusi Bumi dan waktu terjadinya musim di belahan bumi utara.

Pada gambar di atas, pada posisi 1 belahan Bumi utara sedang mengalami musim panas, sedangkan belahan Bumi selatan sedang mengalami musim dingin. Pada posisi 2, belahan Bumi utara menglami musim gugur, sedangkan belahan Bumi selatan mengalami musim semi. Pada posisi 3, belahan Bumi utara mengalami musim dingin, sedangkan belahan Bumi selatan mengalami musim panas. Pada posisi 4, belahan Bumi Utara mengalami musim semi, sedangkan belahan Bumi selatan mengalami musim gugur. Begitu seterusnya selama satu tahun bagian-bagian Bumi mengalami pergantian musim. b.

Gerakan Bulan

Bulan juga mengalamai rotasi dan revolusi. Rotasi Bulan adalah gerak Bulan yang berputar pada sumbunya. Revolusi Bulan adalah gerak Bulan mengelilingi Bumi. Waktu revolusi bulan sama dengan waktu rotasi Bulan sehingga menyebabkan wajah Bulan yang menghadap Bumi selalu sama. Waktu yang diperlukan Bulan untuk berevolusi satu kali adalah sekitar 29 hari atau satu bulan. Revolusi Bulan dimanfaatkan oleh manusia untuk membuat sistem

137


penanggalan komariah (Hijriah). Pergantian bulan dalam sistem penanggalan ini ditandai dengan munculnya hilal. Revolusi Bulan menyebabkan wajah Bulan dilihat dari Bumi selalu berubah dari hilal, bulan sabit sampai purnama. Perubahan wajah Bulan tersebut disebut fase Bulan. Pelajarilah gambar di bawah untuk melihat posisi Bulan terhadap Bumi dan Matahari serta perubahan penampakan wajah Bulan (fase Bulan).

Gambar 61. Fase Bulan. Matahari berada di sebelah kanan yang ditunjukkan dengan arah kedatangan cahayanya. Bumi berada di pusat lingkaran. (Sumber Gambar: http://astro.unl.edu/naap/lps/lunarPage2.html)

Nama fase bulan berdasarkan nomor yang tertera pada gambar di atas adalah sebagai berikut: 1)

Bulan mati. Dalam sistem penganggalan hijriah, kedudukan bulan ini menandai terjadinya perubahan bulan misalnya dari bulan Ramadhan ke bulan Syawal.

2)

Bulan sabit.

3)

Seperembat pertama. Pada posisi ini Bulan akan tampak setengahnya.

4)

Bungkuk

5)

Purnama

138

IPA SMP KK I

6)

Bungkuk

7)

Seperempat ke tiga

8)

Sabit

c.

Gerhana

Peredaran Bumi dan Bulan menyebkan pula peristiwa gerhana Bulan dan gerhana Matahari. Gerhana Bulan terjadi ketika Bulan dalam fase purnama dan Bulan berada tepat di bidang ekliptika. Pada keadaan itu, Bulan, Bumi dan Matahari berada dalam satu garis lurus. Sedangkan gerhana Matahari akan terjadi ketika Bulan dalam fase bulan mati dan Bulan berada tepat di bidang ekliptika.

Gambar 62. Posisi Matahari, Bumi, dan Bulan pada saat gerhana Bulan.

Gambar 63. . Posisi Matahari, Bumi, dan Bulan pada saat gerhana Matahari. (Sumber: http://www.schoolsobservatory.org.uk/astro/esm/solar_eclipse)

139


Orbit Bulan ternyata tidak sejajar dengan bidang ekliptika. Bidang ekliptika adalah bidang semu tempat orbit Bumi berada. Perhatikan gambar di bawah. Hal ini menyebabkan tidak setiap bulan purnama selalu terjadi gerhana Bulan dan tidak setiap bulan mati terjadi gerhana Matahari.

Gambar 64. Ilustrasi orbit Bulan terhadap bidang ekliptika.

d.

Pasang Surut.

Pasang-surut air laut adalah gelombang air laut yang dibangkitkan oleh gaya gravitasi Bumi, Bulan, dan Matahari. Gaya gravitasi Bulan, Bumi dan gaya gravitasi Matahari akan menarik dan menekan air laut. Perpaduan bekerjanya gaya-gaya tersebut menyebabkan terjadinya pasang surut air laut. Walaupun massa Matahari jauh lebih besar dibandingkan dengan massa Bulan, namun jarak Matahari lebih jauh dibandingkan dengan jarak Bulan ke Bumi. Kenyataan seperti itu menyebabkan pengaruh gaya gravitasi Bulan lebih besar terhadap pasang air laut dibandingkan dengan pengaruh gaya gravitasi Matahari. Berdasarkan kedudukan Bulan relatif terhadap Bumi dan Matahari maka akan terjadi dua jenis pasang yaitu pasang purnama dana pasang perbani. Pasang purnama terjadi pada saat bulan pernama atau bulan mati. Pada saat bulan purnama atau bulan mati tersebut gaya yang bekerja pada air laut adalah resultan gaya gravitasi Bulan dengan gaya gravitasi Matahari yang relatif besar

140

IPA SMP KK I

karena saling memperkuat. Oleh karena itu pada saat pasang purnama ini maka muka air laut akan relatif lebih tinggi. Sedangkan pasang perbani terjadi pada saat Bulan tampak dalam fase seperempat pertama atau seperempat ketiga. Pada kondisi ini, gaya gravitasi Bulan dan gaya gravitasi Matahari akan saling melemahkan sehingga paras air laut akan relatih lebih rendah. Kedua jenis pasang ini dijelaskan dalam gambar di bawah.

Gambar 65. Pasang Purnama terjadi saat fase bulan mati dan bulan purnama

Gambar 66. Pasang Perbani terjadi saat fase seperempat pertama dan seperempat ketiga.

Perlu diketahui juga bahwa disamping pengaruh gaya gravitasi Bulan dan Matahari, terjadinya pasang surut di suatu tempat sangat tergantung pula dengan kedalaman dasar laut dan keadaan geografi lainnya tempat tersebut.

141


D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas pembelajaran pada kegiatan pembelajaran Tata Surya terdiri atas tiga bagian, yaitu diskusi materi, aktivitas praktik, dan latihan membuat soal. Anda dipersilahkan melakukan aktivitas pembelajaran tersebut secara mandiri dengan penuh semangat dan tanggung jawab yang tinggi.

1. Diskusi Materi Buatlah ringkasan uraian materi Tata Surya dalam bentuk peta pikiran dengan lengkap secara mandiri, kemudian diskusikan di dalam kelompok masingmasing. Selanjutnya perwakilan kelompok mempresentasikan hasil diskusi kelompok,

anggota

kelompok

lain

memperhatikan

secara

serius

juga

menanggapinya secara aktif. LK.I4.01. Diskusi Materi Topik Tata Surya Tujuan

:

Melalui

diskusi

kelompok

peserta

diklat

mampu

mengidentifikasi konsep-konsep penting topik Tata Surya Langkah Kegiatan : 1. Pelajarilah topik Tata Surya dari bahan bacaan pada modul ini, dan bahan bacaan lainnya! 2. Diskusikan secara kelompok untuk mengidentifikasi konsep-konsep penting yang ada pada topik penilaian proses dan hasil belajar! 3. Buatlah rangkuman materi tersebut dalam bentuk peta pikiran (mind map)! 4. Presentasikanlah hasil diskusi kelompok Anda! 5. Perbaiki hasil kerja kelompok Anda jika ada masukan dari kelompok lain!

142

IPA SMP KK I

2. Aktivitas Praktik Berikut ini merupakan lembar kegiatan praktikum Tata Surya yang terdiri dari dua kegiatan, yaitu: LK.I4.02 dan LK.I4.03.

LK. I4.02. Demonstrasi Model Tata Surya A.

Tujuan:

Anda mampu mendemostrasikan suatu posisi planet dengan

menggunakan Model Tata Surya B.

Alat yang digunakan: 1.

Model Tata Surya

Gambar 67. Model Tata Surya yang digunakan. C.

Prosedur:

Dengan menggunakan model Tata Surya demonstrasikan kegiatankegiatan berikut: 1.

Kelompokkan planet-planet menjadi planet inferior dan planet superior;

2.

Tunjukkan posisi Venus saat elongasi, konjungsi

3.

Tunjukkan posisi Jupiter saat elongasi, konjungsi, dan oposisi.

4.

Kelompok planet manakah yang dapat mengalami transit.

143


LK.I4.03. Demonstrasi Model Gerhana A.

Tujuan:

Anda mampu mendemonstrasikan kedudukan bulan pada

saat gerhana dan pasang surut dengan menggunakan model gerhana. B.

Alat yang digunakan 1.

Model Gerhana

Gambar 68. Model Gerhana yang digunakan. C.

Prosedur

Dengan

menggunakan

kegiatan-kegiatan

model

berikut

Gerhana

serta

demonstrasikan

jawablah

beberapa

pertanyaannya: 1.

Aturlah posisi Bumi dan Bulan pada saat terjadi purnama.

2.

Pada kedudukan (a) di atas, tunjukkan bagian Bumi yang mengalami siang dan yang mengalami malam.

3.

Aturlah posisi Bumi dan Bulan pada saat terjadi gerhana Bulan.

4.

Pada waktu siang atau malamkah terjadi gerhana Bulan?

5.

Aturlah posisi Bumi dan Bulan pada saat terjadi gerhana Matahari.

6.

Pada waktu siang atau malamkah terjadi gerhana Matahari?

7.

Aturlah posisi Bumi dan Bulan pada saat terjadi pasang surut perbani.

8.

144

Tunjukanlah wilayah mana yang mengalami pasang.

IPA SMP KK I

3. Latihan Menyusun Soal Penilaian Berbasis Kelas Buatlah secara mandiri tiga buah soal pilihan ganda dan tiga buah sola uraian pada topik Tata Surya yang dilengkapi dengan kisi-kisi. Gunakanlah format kisikisi yang telah disediakan. Cara pengembangan instrumen pilihan ganda dapat Anda pelajari pada modul Pedagogi Kelompok Kompetensi G (Topik Pengembangan Instrumen Penilaian). Pilihlah indikator soal berdasarkan kisikisi Ujian Nasional yang terdapat pada bagian Lampiran 1. Diskusikanlah dengan teman-teman guru lainnya secara kolaboratif kisi-kisi dan soal yang telah anda buat.

LK. I4.04. Format Kisi-kisi Soal Topik Tata Surya No

Indikator Soal

Level Kognitif

Butir Soal

Kunci Jawaban

1 2 3 4 5 6

145


E. Latihan / Kasus /Tugas Latihan/Kasus/Tugas terdiri atas tiga bagian, yaitu soal uraian, soal pilihan ganda dan latihan membuat soal. Soal pilihan ganda merupakan contoh yang dapat diadaptasi oleh Anda dalam mengembangkan soal sejenis, baik untuk penilaian formatif, sumatif, maupun ujian. Soal Uraian 1.

Jika massa jenis adalah massa persatuan volume dan volume bola adalah 4/3π r³ maka tentukanlah berapa massa jenis Matahari.

2.

Berapakah waktu yang dibutuhkan Bulan dalam satu kali rotasi?

3.

Gerhana Matahari terjadi pada saat Bulan berada pada fase bulan mati. Namun mengapa tidak setiap kedudukan Bulan pada fase bulan mati terjadi gerhana Matahari?

Soal Pilihan Ganda 1.

Matahari berputar pada porosnya dengan kecepatan sudut di bagian ekuator .... A. sama dengan kecepatan sudut di bagian kutub B. lebih besar dari kecepatan sudut di bagian kutub C. lebih kecil dari kecepatan sudut di bagian kutub D. sama dengan nol

2.

Pada waktu Mars beroposisi seperti dimodelkan dengan gambar dibawah, maka Mars dapat diamati pada waktu ....

146

IPA SMP KK I

3.

A.

malam hari

B.

sore hari

C.

pagi hari

D.

siang hari

Tidak setiap bulan purnama terjadi gerhana bulan. Hal ini disebabkan oleh.... A. Bidang edar Bulan berimpit dengan bidang edar Bumi B. Bidang edar Bulan tegak lurus dengan bidang edar Bumi C. Bidang edar Bulan dengan bidang edar Bumi membentuk sudut 23.5 0 D. Bidang edar Bulan dengan bidang edar Bumi membentuk sudut 5 0

4.

Gambar di bawah merupakan gambar hasil simulasi terbitnya Matahari pada tanggal 22 Juni 2017.

Pada gambar tersebut tampak Matahari

terbit tidak tepat di Timur, namun bergeser 23,50 dari Timur ke arah Utara.

Pada saat itu belahan bumi selatan sedang mengalami musim

....

A. panas B. dingin C. gugur D. semi

147


5.

Frekuensi gelombang berbanding terbalik dengan panjang gelombang dan sebanding dengan energi. Semakin tinggi frekuensi maka semakin besar energinya.

Spektrum radiasi Matahari yang memiliki energi

paling besar di bawah ini adalah .... A. sinar gamma B. sinar x C. ultraviolet D. gelombang pendek

F. Rangkuman Tata Surya merupakan sistem yang terdiri dari Matahari, planet, planet kerdil serta benda-benda kecil lain dimana Matahari menjadi pusat dari pergerakan anggota-anggota Tata Surya. Dari total massa Tata Surya, 99% lebih adalah massa Matahari. Di samping massanya yang demikian besar relatif terhadap seluruh anggota Tata Surya lain, Matahari juga merupakan sumber energi bagi anggota Tata Surya termasuk Bumi. Berdasarkan resolusi IAU tahun 2006, anggota Tata Surya terdiri dari planet, planet-kerdil dan benda kecil Tata Surya.

Planet anggota Tata Surya

berjumlah 8 planet. Planet-planet tersebut dapat dikategorikan menjadi dua yaitu planet inferior dan planet superior.

Planet inferior terdiri dari

Merkurius dan Venus. Planet superior terdiri dari Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Pluto, Eris, dan Ceres merupakan benda angkasa yang tertakategorikan sebagai planet kerdil. Lintasan planet kerdil ada yang berada di sabuk

148

IPA SMP KK I

asteroid seperti Ceres, ada yang berada di luar lintasan Neptunus seperti Pluto dab Eris. Pergerakan Bumi dan Bulan menimbulkan fenomena di Bumi. Fenomena yang terjadi tersebut diantaranya adalah pergantian siang dan malam, pasang surut air laut, gerhana matahari dan gerhana bulan.

G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut 1. Hal-hal baru apa yang telah anda peroleh setelah mengikuti kegiatan ini?

2. Hal apa saja yang terdapat dalam kegiatan ini yang dapat Anda kembangkan menjadi Lembar Kegiatan Siswa.

3. Materi apa yang Anda anggap kurang dan bagaimana caranya agar Anda dapat menambah kekurangan tersebut.

149


4. Menurut Anda Penguatan Pendidikan Karakter apa yang telah diperoleh setelah menyelesaikan kegiatan pembelajaran ini?

H. Pembahasan Latihan / Tugas / Kasus Soal Uraian 1. Massa Jenis Matahari = 1,41×103 kg/m3 2. 29 hari. 3. Garis edar Bulan mengelilingi Bumi tidak berimpit dengan garis edar Bumi mengelilingi Matahari. Hal ini menyebabkan tidak setiap bulan mati kedudukan Bulan, Bumi dan Matahari berada dalam satu garis. Soal Pilihan Ganda

150

1.

B

2.

A

3.

D

4.

B

5.

A

IPA SMP KK I

Penutup

Demikian telah kami susun Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Kelompok Kompetensi I untuk guru IPA SMP. Modul ini diharapkan dapat membantu Anda meningkatkan pemahaman terhadap materi Tanah dan Kehidupan, Bioteknologi dan Produksi Pangan, Kebumian serta Tata Surya. Selanjutnya pemahaman ini dapat Anda implementasikan dalam pelaksanaan penilaian dalam pembelajaran IPA di sekolah masing-masing demi tercapainya pembelajaran yang berkualitas. Anda dapat mempelajari materi dan berlatih melalui berbagai aktivitas, tugas, latihan, dan soal-soal yang telah disajikan. Selanjutnya, Anda perlu terus memiliki semangat membaca bahan-bahan yang lain untuk memperluas wawasan tentang penyusunan instrumen penilaian. Bagi Anda yang menggunakan modul ini dalam pelaksanaan moda tatap muka kombinasi (in-on-in), Anda masih perlu menyelesaikan beberapa kegiatan pembelajaran secara mandiri ataupun kolaboratif bersama rekan guru di sekolah masing-masing (on the job learning). Adapun pembelajaran mandiri yang perlu Anda lakukan adalah LK.I1.02, LK.I1.03, LK.I2.02, LK.I2.03, LK.I3.02, LK.I3.03, LK.I3.04, LK.I4.02, LK.I4.03, dan LK.I4.04;

serta mengerjakan latihan soal

pilihan ganda. Produk pembelajaran yang telah Anda hasilkan selama on the job learning akan menjadi tagihan yang akan dipresentasikan dan dikonfirmasikan pada kegiatan tatap muka kedua (in-2). Akhirnya, tak ada gading yang tak retak, begitu pula dengan modul ini yang masih perlu terus kami perbaiki untuk mencapai taraf kualitas yang lebih baik lagi. Oleh karena itu, kami menunggu dan mengharapkan saran-saran yang konstruktif dan membangun untuk perbaikan modul ini lebih lanjut. Sekian dan terima kasih, semoga semua pengguna modul meraik kesuksesan, dan selalu mendapat ridho-Nya.

151

IPA SMP KK I

Evaluasi

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat. 1)

Tanah merupakan sistem alami pendaur ulangan nutrient dengan cara.... A. bahan organik terfurai menjadi tanah B. mineral-mineral terserap tanaman C. humus menyerap nutrient D. pemupukan tanah

2)

Petani menambahkan kapur, dan pupuk buatan ke dalam tanan untuk menambah.... A. bahan organik B. bahan padatan C. mineral D. udara

3)

Humus berasal dari .... A. mineral B. bahan organik C. udara D. padatan

4)

Bagian pada profil tanah yang banyak terdapat campuran bahan organik dan mineral adalah.... A. topsoil B. subsoil C. bahan induk D. bedrock/lapisan batu

153

Evaluasi

5)

Berikut ini adalah hewan yang terdapat pada lapisan tanah yang paling bawah.... A. semut B. kaki seribu C. nematoda D. cacing

6)

Hewan berikut yang tubuhnya memiliki zat perekat untuk mengikat partikel-partikel tanah adalah.... A. tikus B. cecurut C. serangga D. cacing tanah

7)

Mengapa hingga kini proses dan produk bioteknologi konvensional masih tetap digunakan? A. Biayanya murah B. Memerlukan alat yang mahal C. Memerlukan keahlian khusus D. Produk yang dihasilkan lebih terarah

8)

Ciri khusus dari bioteknologi modern adalah.... A. tekniknya baru ditemukan B. memerlukan alat yang mahal C. adanya rekayasa genetika D. agen biologi yang digunakan bersifat alami

154

IPA SMP KK I

9)

Manakah diantara pilihan di bawah ini yang bukan termasuk ke dalam produk bioteknologi? A. Oncom B. Kecap C. Roti D. Dodol

10) Teknik kultur jaringan diterapkan dengan mengacu pada sifat tanaman, yaitu …. A. totipotensi B. evaporasi C. fotosintesis D. berklorofil

11) Salah satu produk bioteknologi yang terbuat dari bahan susu dengan menggunakan mikroorganisme Penicillium roquiforti adalah.... A. yoghurt B. nata de coco C. mentega D. keju

12) Salah satu produk bioteknologi dalam bidang kesehatan adalah antibodi monoklonal yang memiliki fungsi untuk …. A. membasmi hama tanaman B. pertahanan terhadap infeksi virus C. terapi penyakit genetis D. mengikat dan menonaktifkan racun

155

Evaluasi

13) Salah satu aplikasi bioteknologi pada bidang lingkungan adalah pengolahan limbah sehingga menjadi tidak berbahaya. Jenis alga yang dapat menyerap logam berat yaitu.... A. Spirulina sp. B. Desulfuromonas sp. C. Candida sp. D. Bacillus sp.

14) Hubungan yang paling tepat antara jenis mikroorganisme dan perannya dalam proses bioremediasi adalah…. Agen Mikroorganisme

Peran

A.

Thiobacillus ferroxidans

Degradasi hidrokarbon

B.

Desulfuromonas acetoxidans

Reduksi sulfur dan besi

C.

Aspergilus niger

Adsorpsi Uranium

D.

Citrobacter sp.

Akumulasi Timbel

15) Ketebalan lapisan mantel Bumi adalah .... A. 7-70 km B. 2885 km C. 2270 km D. 1216 km

156

IPA SMP KK I

16) Suatu gelombang transversal merambat kedalam Bumi. Pada kedalaman tertentu gelombang tersebut mengalami pelemahan dan tidak dapat meneruskan perambatannya. Kesimpulan yang dapat ditarik dari kejadian tersebut adalah .... A. gelombang tersebut telah mencapai mantel Bumi B. gelombang tersebut telah mencapai kerak Bumi C. gelombang tersebut telah mencapai struktur Bumi yang berbentuk cair D. gelombang tersebut telah mencapai struktur Bumi yang berbentuk padat 17) Gambar di bawah ini memodelkan pertemuan dua buah lempeng tektonik, lempeng tektonik A dan lempeng tektonik B. Penujaman lempeng tektonik A ke bawah lempeng tektonik B disebabkan karena ....

A. lempeng tektonik A bergerak lebih cepat dibandingkan lempeng tektonik B B. lempeng tektonik A bergerak lebih lambat dibandingkan lempeng tektonik B C. lempeng tektonik A bermassa lebih kecil dibandingkan lempeng tektonik B D. lempeng tektonik A bermassa lebih besar dibandingkan lempeng tektonik B

157

Evaluasi

18) Dalam pengelolaan bencana alam, hal yang dapat dilakukan untuk memperkecil risiko bencana alam adalah .... A. memperkecil bahaya B. memperbesar kerentanan C. memperkecil kapasitas D. memperbesar kapasitas 19) Hukum II Newton dinyatakan sebagai berikut

dimana G = Konstanta gravitasi (G = 6,67 x 10 -11 Nm2kg-2) Ms = Massa Matahari; me = Massa Bumi; r = Jarak Dari Bumi ke Matahari; v = Kecepatan rerata Bumi. Jika kita ingin menggunakan rumus tersebut di atas untuk menghitung massa Matahari maka besaran yang harus diketahui terlebih dahulu adalah .... A. kecepatan rerata Bumi dan Jarak Bumi-Matahari B. kecepatan rerata Bumi dan massa Bumi C. massa Bumi dan Jarak Bumi-Matahari D. massa Bumi dan massa Matahari

158

IPA SMP KK I

20) Pada fenomena efek rumah kaca, mengapa radiasi cahaya tampak Matahari yang datang dapat menembus lapisan atmosfer sehingga sampai ke permukaan Bumi sedangkan radiasi dari Bumi dapat tertahan oleh atmosfer? A. Karena kondisi atmosfer yang tidak stabil B. Karena komposisi karbondioksida di atmosfer belum terlalu banyak C. Karena kedua radiasi tersebut berbeda panjang gelombangnya D. Karena kedua radiasi tersebut berbeda kecepatan rambatnya 21) Kedudukan Matahari, Bumi, dan Bulan pada suatu waktu ditunjukkan seperti pada gambar berikut.

Pada waktu tersebut maka pernyataan yang benar di bawah ini adalah.... A. Bulan tampak purnama B. Bulan tampak sabit pada malam hari C. Bulan tidak tampak pada siang hari D. Bulan tidak tampak pada malam hari

159

Evaluasi

22) Gerhana-bulan selalu terjadi pada saat Bulan mengalami fase .... A. sabit B. mati atau bulan baru C. purnama D. bungkuk

23) Jika dilihat kedudukannya dari Bumi maka planet Venus akan mengalami .... A. elongasi dan konjungsi B. konjungsi dan opsisi C. oposisi dan elongasi D. elongasi saja

160

IPA SMP KK I

Daftar Pustaka

Benestad. E.,R., (2002). Solar Activity and Earth’s Climate. Berlin: SpringerVerlag. Boyce, R. (2005). Experiment Life Under Your Feet: Measuring Soil Invertebrate Diversity: Teaching Issues and Experiment in Ecology. Volume 3. April 2015. IAU, (2006). Resolution B5: Definition of a Planet in The Solar System. Jimenez . J. (2008). Soil Macro Fauna Field Manual. FAO. Rome Karttunen, H.,Kroger, P., Oja, H., Poutanen, M., Donner, K.J., (2006). Fundamental Astronomy 5th edition. Berlin. Springer-Verlag Kurnia, U., Agus F.,Adimiharja, A., Dariah A. (2006). Sifat Fisik Tanah dan Metoda Analisisnya. Balai Libang Sumberdaya Pertanian. Departemen Pertanian. Jakarta. Lutgens,F.K., Tarbuck, E. J., (2012). Essentials of Geology.

New Jersey:

Pearson Education Inc. National Soil Research Institute (1982). A Better Guide to Soil Structure. Cranfield University Siloe. Sapiie, Benyamin. Dkk., (2014). Geologi Fisik. Bandung: Penerbit ITB. Waksman. S. (1927). Principle of Soil Microbiology. Baltimore: William & Wilkin Company

161

IPA SMP KK I

Glosarium

Anaerob

:

Adafon

Hidup tanpa udara kehidupan tanah, organisma tanah

Batas Lempeng

:

Daerah pertemuan antara dua buah lempeng tektonik.

Bidang Ekliptika

:

Bidang imaginer tempat lintasan Bumi mengelilingi Matahari

Eksentrisitas

:

Perbandingan nilai panjang fokus dengan panjang sumbu semi mayor. Besaran eksentrisitas menentukan apakah suatu lintasan berbentuk lingkaran atau elip. Jika eksentrisiatas sama dengan nol maka bentuk lintasannya adalah lingkaran.

Episentrum

:

Proyeksi pusat gempabumi di permukaan Bumi.

Gelombang

:

gelombang gempabumi yang merambat ke segala arah

badan Gelombang

di dalam badan bumi. :

permukaan Hiposentrum

gelombang gempabumi yang merambat di permukaan bumi.

:

atau fokus gempabumi adalah daerah yang menjadi pusat gempabumi.

IAU

:

Organisasi tempat berkumpulnya para astronom (ahli astronomi) sedunia.

:

Proses pembuahan dengan memasukkan sperma ke

(International Astonomical Union) Inseminasi buatan

dalam rahim secara buatan, bukan dengan kopulasi alami

Kedalaman

:

gempabumi Kultur jaringan

kedalaman fokus gempa atau hiposentrum diukur dari permukaan bumi.

:

Suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi

163

Glosarium

tanaman lengkap kembali Lapisan Moho

:

Lapisan batas antara kerak dan mantel Bumi.

Layanan

:

Manfaat

ekosistem tanah Mutasi

yang

diperoleh

oleh

manusia

karena

keberadaan organisma di dalam tanah :

Perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom

Nata de coco

:

Perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom

Radiasi

:

Energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel atau gelombang

Rekayasa

:

genetika Sabuk Kuiper

Teknik

manipulasi

gen

yang

bertujuan

untuk

mendapatkan organisme unggul :

Suatu area yang terletak lebih jauh dari orbit Neptunus dimana banyak ditemukan benda-benda kecil Tata Surya.

Keberadaan benda-benda kecil di luar orbit

Neptunus ini perama kali diperkirakan oleh seorang astronom yang bernama Gerard Kuiper. Tanah

:

campuran mineral dan bahan organik pada permukaan bumi yang telah mengalami perubahan akibat pengaruh genetik dan lingkungan

seperti iklim, organisma,

relief/topografi, bahan induk ,dan waktu Yoghurt

:

Produk yang dibuat dari susu melalui proses fermentasi Lactobacillus thermophiles

164

bulgaricus

dan

Streptococcus

IPA SMP KK I

Lampiran

Kisi-kisi Ujian Nasional Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) Sekolah

Menengah

Pertama/Madrasah

Tsanawiyah

Tahun

Pelajaran

2016/2017 1. Biologi Lingkup Materi Level Kognitif Makhluk hidup dan lingkungannya Pengetahuan dan Pemahaman

• • • • • •

Mengidentifikasi Mendeskripsikan Mengklasifikasi Menunjukkan Menjelaskan Menentukan

Aplikasi

• • • • • •

Memberi contoh Menyimpulkan Menerapkan Menghubungkan Memprediksi Membandingkan

Struktur dan fungsi makhluk hidup

Siswa dapat memahami dan menguasai konsep:

Siswa dapat memahami dan menguasai konsep:

‐ gejala alam biotik dan abiotik ‐ ciri-ciri/karakteristik makhluk hidup ‐ keragaman pada sistem organisasi

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

kehidupan

‐ interaksi antara makhluk hidup dan lingkungan

Siswa dapat mengaplikasikan pengetahuan dan pemahaman tentang:

‐ fenomena interaksi antara makhluk hidup dan lingkungan tertentu ‐ kepadatan populasi manusia ‐ pencemaran lingkungan ‐ prosedur pengklasifikasian makhluk hidup

sistem gerak manusia sistem pencernaan manusia sistem peredaran darah manusia sistem pernapasan manusia sistem ekskresi manusia sistem reproduksi manusia jaringan tumbuhan kelangsungan hidup organisme melalui kemampuan bereproduksi ‐ pewarisan sifat ‐ bioteknologi Siswa dapat mengaplikasikan pengetahuan dan pemahaman tentang:

‐ faktor-faktor yang berpengaruh pada kesehatan sistem gerak manusia

‐ mekanisme sistem pencernaan ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

manusia dan uji makanan mekanisme peredaran darah manusia mekanisme pernapasan manusia menjaga kesehatan sistem ekskresi manusia kelainan dan penyakit pada sistem reproduksi manusia percobaan fotosintesis kelangsungan hidup organisme melalui kemampuan bereproduksi pewarisan sifat untuk pemuliaan makhluk hidup

165

Lampiran Lingkup Materi Level Kognitif Makhluk hidup dan lingkungannya

Struktur dan fungsi makhluk hidup

‐ penerapan bioteknologi pangan bagi Penalaran

• • • • •

Menganalisis Mensintesis Mengevaluasi Menilai Mempertimbangk an • Menyelesaikan masalah • Memberi argumen

Siswa dapat menggunakan nalar dalam mengkaji:

kehidupan manusia Siswa dapat menggunakan nalar dalam mengkaji:

‐ pengelolaan

‐ keterkaitan antara sistem organ pada

lingkungan untuk mengatasi pencemaran dan kerusakan lingkungan ‐ dampak interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya ‐ pengaruh kepadatan populasi manusia pada makhluk hidup dan lingkungannya

manusia ‐ percobaan fotosintesis ‐ pewarisan sifat makhluk hidup untuk meningkatkan kesejahteraan manusia

2. Fisika/Kimia Lingkup Materi Level Kognitif

Pengetahuan dan Pemahaman

• Mengidentifikasi • Menyebutkan • Menunjukkan • Membedakan • Mengelompokkan • Menjelaskan

Pengukuran, zat dan sifatnya Siswa dapat memahami tentang:

‐ pengukuran ‐ besaran dan satuan ‐ konsep zat dan wujudnya

‐ zat dan

perubahannya

‐ zat aditif, zat adiktif, dan psikotropika

‐ partikel zat ‐ campuran ‐ larutan

166

Mekanika dan Tata Surya Siswa dapat memahami tentang:

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

gerak lurus hukum newton usaha dan energi pesawat sederhana suhu dan kalor tekanan tata surya

Gelombang, Listrik dan Magnet Siswa dapat memahami tentang:

‐ getaran dan gelombang

‐ bunyi ‐ optik ‐ listrik dan magnet

IPA SMP KK I Lingkup Materi Level Kognitif

Aplikasi

• • • • • • • • •

Mengklasifikasi Menginterpretasi Menghitung Mendeskripsikan Memprediksi Mengurutkan Membandingkan Menerapkan Memodifikasi

Penalaran

• • • • •

Menemukan Menyimpulkan Menggabungkan Menganalisis Menyelesaikan masalah • Merumuskan

Pengukuran, zat dan sifatnya Siswa dapat mengaplikasikan pengetahuan tentang:

‐ pengukuran ‐ konsep zat dan wujudnya

‐ zat dan

perubahannya

‐ zat aditif, zat adiktif, dan psikotropika

‐ partikel zat ‐ campuran ‐ larutan Siswa dapat bernalar tentang:

‐ pengukuran ‐ konsep zat dan ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

wujudnya zat dan perubahannya zat aditif, zat adiktif, dan psikotropika partikel zat campuran larutan

Mekanika dan Tata Surya

Gelombang, Listrik dan Magnet

Siswa dapat mengaplikasikan pengetahuan tentang:

Siswa dapat mengaplikasikan pengetahuan tentang:

gerak lurus hukum newton usaha dan energi pesawat sederhana ‐ suhu dan kalor ‐ tekanan ‐ tata surya

‐ ‐ ‐ ‐

Siswa dapat bernalar tentang: gerak lurus hukum newton usaha dan energi pesawat sederhana ‐ tekanan ‐ suhu dan kalor

‐ ‐ ‐ ‐

‐ getaran dan

gelombang ‐ bunyi ‐ optik ‐ listrik dan magnet

Siswa dapat bernalar tentang:

‐ getaran dan gelombang

‐ bunyi ‐ optik ‐ listrik dan magnet

167

MATA PELAJARAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (IPA) SEKOLAH MENENGAH PERTAMA (SMP)

Recommend Documents