PENGARUH POLUSI UDARA TERHADAP LAJU TRANSPIRASI SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOLOGI UNTUK PENYUSUNAN MODUL JARINGAN TUMBUHAN DAN LAJU TRANSPIRASI BAGI SISWA SMA KELAS XI SEMESTER I
Skripsi Diajukan Kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta Untuk Memenuhi sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Oleh: Laili Sulhiyah 08304241031
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2012
ii
iii
iv
MOTTO “Hai orang-orang yang beriman, peliharalah dirimu dan keluargamu dari api neraka yang bahan bakarnya adalah manusia dan batu; penjaganya malaikatmalaikat yang kasar, yang keras, yang tidak mendurhakai Allah terhadap apa yang diperintahkan-Nya kepada mereka dan selalu mengerjakan apa yang diperintahkan. ” (Q.S. At-Tahrim:6)
“Kita berdoa kalau kesusahan dan membutuhkan sesuatu, mestinya kita juga berdoa dalam kegembiraan besar dan saat rezeki melimpah”. (Kahlil Gibran)
” Ada banyak cara untuk gagal, dan tak pernah mengambil kesempatan adalah cara gagal yang paling berhasil”. (Jhon C. Maxwell)
“Tidak peduli itu tentang apa, bila sudah mulai mengerjakannya dan belum berhasil, Jangan Menyerah !”. (William Shakespeare)
v
PERSEMBAHAN Penyusun persembahkan karya sederhana ini untuk :
Ibu yang selalu memberikan cinta, kasih sayang&do’a yang tiada henti
Ayah yang tiada hentinya berdo’a, memberikan motivasi&semangat untuk menyelesaikan skripsi dengan baik dan tepat waktu
Ketiga adikku tercinta yang selalu memberikan dorongan, do’a, canda tawa&kebersamaan yang indah
Keluarga besar, kakek, nenek yang selalu mendo’akan untuk menyelesaikan skripsi ini
Teman, sahabat, keluarga Pendidikan Biologi Subsidi 2008 kebersamaan yang membantu menjadikan perkuliahan lebih bermakna
Semua pihak yang turut membantu demi terselesainya skripsi ini
vi
PENGARUH POLUSI UDARA TERHADAP LAJU TRANSPIRASI SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOLOGI UNTUK PENYUSUNAN MODUL JARINGAN TUMBUHAN DAN LAJU TRANSPIRASI BAGI SISWA SMA KELAS XI SEMESTER I Oleh : Laili Sulhiyah 08304241031 ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) adanya perbedaan laju transpirasi tumbuhan yang terpolusi udara dengan yang kurang terpolusi udara; (2) apakah proses dan produk penelitian berpotensi untuk digunakan sebagai alternatif sumber belajar biologi; dan (3) uji kelayakan modul pengayaan “Jaringan Tumbuhan dan Laju Transpirasi” yang disusun berdasarkan hasil penelitian untuk digunakan pembelajaran siswa SMA Kelas XI Semester I. Permasalahan yang diangkat dari penelitian ini adalah perbandingan laju transpirasi yang di tempat polusi udara dengan yang kurang terpolusi udara. Permasalahan tersebut diselesaikan melalui tiga jalur yaitu: (1) pemecahan permasalahan Biologi, diselesaikan dengan penelitian deskriptif eksploratif, uji t dua sampel bebas dan uji regresi linier berganda, (2) analisis potensi sumber belajar dan (3) uji kelayakan modul pengayaan. Modul pengayaan diuji dengan validitas konstruk dengan cara expert judgement kepada 2 dosen ahli materi, 2 dosen ahli media, penilaian oleh 2 guru Biologi, penilaian oleh 5 peer reviewer dan uji keterbacaan oleh 10 siswa SMA yang telah lulus KKM materi Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini berupa lembar observasi kondisi klimatik, stomata, trikomata, ketebalan daun, luas permukaan daun dan angket kualitas modul. Data yang diperoleh kemudian dianalisis dengan menggunakan teknik analisis secara deskriptif eksploratif , uji t dan uji regresi linier berganda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) perbandingan laju transpirasi tumbuhan glodogan (Polyalthia longfolia Sonn.) dan waru (Hibiscus tiliaceus L.) tidak ada perbedaan varian dan rata-rata penilaian karena P_value > 0,05 dan ketapang (Terminalia catappa L.) terdapat perbedaan varian dan rata-rata penilaian karea P_value < 0,05 dengan Pb dalam batas normal 0,2-20 ppm; (2) hasil penelitian perbandingan laju transpirasi tumbuhan yang terpolusi udara dengan yang kurang terpolusi udara dapat dimanfaatkan sebagai sumber belajar Biologi dalam bentuk modul; (3) uji kelayakan modul pengayaan Jaringan Tumbuhan dan Laju Transpirasi dilihat dari aspek kelayakan isi, kebahasaan, penyajian, dan kegrafikan termasuk sangat baik dari dosen ahli media, peer reviewer dan siswa, serta baik dari dosen ahli materi dan guru Biologi sehingga layak digunakan sebagai salah satu alternatif bahan ajar Biologi untuk siswa SMA/MA Kelas XI Semester I materi Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan. Kata kunci: Laju Transpirasi, Stomata, Trikomata, Modul, Sumber belajar
vii
KATA PENGANTAR Segala puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah swt. Karena atas berkah, rahmat, karunia, dan ridho-Nya penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Polusi Udara terhadap Laju Transpirasi sebagai Sumber Belajar Biologi untuk Penyusunan Modul Jaringan Tumbuhan dan Laju Transpirasi bagi Siswa SMA Kelas XI Semester I”. Adapun penyusunan skripsi ini untuk melengkapi syarat dalam menyelesaikan studi program sarjana pendidikan Biologi pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta. Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah menghasilkan produk yang berupa modul pengayaan dengan tema “Jaringan Tumbuhan dan Laju Transpirasi” dengan pendekatan deduktif yang layak dilihat dari komponen materi, keterbacaan bahasa dan gambar, penyajian modul dan kegrafisan modul untuk siswa SMA Kelas XI Semester 1 dan mengetahui respon siswa terhadap modul pengayaan dengan tema “Jaringan Tumbuhan dan Laju Transpirasi”. Keberhasilan penulisan Tugas Akhir Skripsi ini, tidak lepas dari bantuan beberapa pihak, untuk itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Hartono selaku Dekan FMIPA yang telah memberikan izin untuk melaksanakan penelitian. 2. Bapak Dr. Slamet Suyanto, M. Ed selaku Kajurdik Biologi yang telah memberikan izin untuk melaksanakan penelitian. 3. Ibu Asri Widowati, M.Pd selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Ratnawati, M.Sc selaku Dosen Pembimbing II dengan penuh kesabaran dan perhatian
viii
telah membimbing dan memberikan arahan, berbagi ilmu, masukan serta motivasi sampai penelitian dan penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. 4. Bapak Drajat Pramiadi, M.Si selaku Dosen Penasihat Akademik yang selalu membimbing dan memberi arahan untuk menjadi yang lebih baik dan maju. 5. Orang Tua dan adik-adik yang selalu memberikan kasih sayang, do’a dan semangat untuk penyusun menyelesaikan skripsi dengan baik. 6. Rekan-rekan seperjuangan Pendidikan Biologi 2008 yang selalu membagi pengetahuan, saling memberikan semangat selama masa perkuliahan. 7. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung selama penelitian. Penyusun menyadari bahwa dalam penulisan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu penyusun sangat mengharapkan saran dan kritik demi perbaikan penulisan ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Yogyakarta, Juni 2012
Laili Sulhiyah
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................................
iii
HALAMAN PERNYATAAN .....................................................................................
iv
MOTTO .......................................................................................................................
v
PERSEMBAHAN ........................................................................................................
vi
ABSTRAK .................................................................................................................... vii KATA PENGANTAR............................................................................................... ... viii DAFTAR ISI .......................................................................................................... ......
x
DAFTAR TABEL................................................................................................. ....... xv DAFTAR GAMBAR................................................................................................. ... xvii DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................. ... xviii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah .........................................................................................
1
B. Identifikasi Masalah...... ..........................................................................................
8
C. Pembatasan Masalah..................................................................................... ..........
9
D. Rumusan Masalah.......................................................................... .........................
9
E. Tujuan............................................................................................................ ......... 10 F. Manfaat................................................................................... ................................ 10 G. Definisi Istilah........................................................... .............................................. 12
x
BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Kajian Kependidikan 1. Hakikat Pembelajaran Biologi .......................................................................... 14 2. Sumber Belajar ................................................................................................... 17 3. Hasil Penelitian Sebagai Sumber Belajar Biologi............................ .................. 22 4. Bahan Ajar.......................................................................................................... 26 5. Modul ................................................................................................................. 29 B. Kajian Keilmuan 1. Transpirasi .......................................................................................................... 50 a. Pengertian Transpirasi ................................................................................... 50 b. Pengertian Laju Transpirasi ........................................................................... 53 c. Manfaat Transpirasi pada Tumbuhan ............................................................ 54 d. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Transpirasi .................................... 56 e. Pengukuran Laju Transpirasi ......................................................................... 60 2. Stomata ............................................................................................................... 64 a. Pengertian dan Anatomi Stomata .................................................................. 64 b. Fungsi Stomata .............................................................................................. 69 c. Mekanisme Kerja Stomata............................................................................. 70 d. Pengaruh Lingkungan terhadap Stomata ....................................................... 72 3. Trikomata ........................................................................................................... 75 4. Pencemaran Udara.............................................................................................. 76 5. Logam Berat Timbal (Pb) .................................................................................. 83 6. Pencemaran Udara dan Respon Tanaman .......................................................... 84
xi
7. Deskripsi Biologi Ketapang (Terminalia catappa L.) ....................................... 87 8. Deskripsi Biologi Glodogan (Polyalthia longifolia Sonn.) ................................ 88 9. Deskripsi Biologi Waru (Hibiscus tiliaceus L.) ................................................. 91 C. Kerangka Berpikir ................................................................................................... 93 BAB III METODE PENELITIAN A. Desain Penelitian .................................................................................................... 94 B. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................................. 95 1. Penelitian Biologi .............................................................................................. 95 2. Penelitian Pendidikan Biologi ........................................................................... 96 C. Populasi dan Sampel Penelitian .............................................................................. 96 1. Penelitian Biologi .............................................................................................. 96 2. Penelitian Pendidikan........................................................................................ 96 D. Subjek dan Objek Penelitian ................................................................................... 97 E. Variabel Penelitian .................................................................................................. 98 F. Prosedur Penelitian ................................................................................................. 99 1. Penelitian Biologi .............................................................................................. 99 a.
Alat............................................................................................................ 99
b.
Bahan ........................................................................................................ 99
c.
Prosedur Kerja atau Langkah Kerja .......................................................... 100
2. Penelitian Pendidikan Biologi ........................................................................... 110 a.
Kajian Proses dan Produk sebagai Sumber Belajar .................................. 110
b.
Prosedur Penyusunan Modul .................................................................... 112
c.
Uji Kelayakan Modul................................................................................ 114
xii
G. Validitas .................................................................................................................. 114 H. Instrumen Penelitian ............................................................................................... 114
I.
J.
a.
Penelitian Biologi............................................................................................. 115
b.
Penelitian Pendidikan....................................................................................... 116
Teknik Pengumpulan Data ...................................................................................... 116 a.
Penelitian Biologi............................................................................................. 116
b.
Penelitian Pendidikan....................................................................................... 117
Teknik Analisis Data ............................................................................................... 117 a.
Penelitian Biologi............................................................................................. 117
b.
Penelitian Pendidikan....................................................................................... 118
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian ....................................................................................................... 120 a.
b.
Penelitian Biologi............................................................................................. 121 1.
Pengukuran Ketebalan Daun .................................................................... 121
2.
Pengukuran Kondisi Klimatik Lingkungan .............................................. 124
3.
Pengukuran Luas Permukaan Daun, Stomata dan Trikomata .................. 128
4.
Pengukuran Kadar Logam Pb pada Daun dan Udara .............................. 129 a.
Pengukurann Kadar Logam Pb di Udara ........................................... 129
b.
Pengukuran Kadar Logam Pb pada Daun .......................................... 130
5.
Uji t Dua Sampel Bebas ............................................................................ 131
6.
Uji Regresi Linier Berganda ..................................................................... 137
Kajian Proses dan Produk Penelitian sebagai Sumber Belajar ........................ 142 a). Kajian Hasil Penelitian ............................................................................... 142
xiii
b). Penyusunan Modul Pengayaan ................................................................... 180 c.
Uji Kelayakan Modul ....................................................................................... 195
B. Pembahasan ............................................................................................................. 200 1. Penelitian Biologi ................................................................................................ 200 a. Hubungan Ketebalan Daun terhadap Laju Transpirasi dan Pb pada Daun .... 200 b. Hubungan Kondisi Klimatik Lingkungan terhadap Laju Transpirasi ............ 203 c. Hubungan antara Luas Permukaan Daun, Stomata dan Trikomata terhadap Laju Transpirasi .............................................................................. 207 d. Kadar Pb pada Daun terhadap Jumlah Stomata dan Trikomata ..................... 213 2. Kajian Proses dan Produk Penelitian sebagai Sumber Belajar .......................... 217 3. Uji Kelayakan Modul ......................................................................................... 218 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN B. Kesimpulan ............................................................................................................. 220 C. Saran ....................................................................................................................... 220 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 221 LAMPIRAN ................................................................................................................. 225
xiv
DAFTAR TABEL Tabel 1. Kriteria Kategori Penilaian Ideal .................................................................... 119 Tabel 2. Ketebalan Daun di Tempat Terpolusi Udara (Jalan C. Simanjuntak) dan Jalan Cik Di Tiro ........................................................................................................... 121 Tabel 3. Ketebalan Daun di Tempat Kurang Terpolusi Udara (Pakem Sleman) .......... 123 Tabel 4. Rata-rata Kondisi Klimatik Lingkungan yang Terpolusi Udara ..................... 125 Tabel 5. Rata-rata Kondisi Klimatik Lingkungan yang Kurag Terpolusi Udara .......... 126 Tabel 6. Rata-rata Pengukuran Faktor Dalam yang Terpolusi Udara ........................... 128 Tabel 7. Rata-rata Pengukuran Faktor Dalam yang Kurang Terpolusi Udara ............... 129 Tabel 8. Pengukuran Kadar Logam Pb (Timbal) pada Daun terhadap Laju Transpirasi ...................................................................................................................... 131 Tabel 9. Uji t Dua Sampel Bebas pada Glodogan (Polyalthia longifolia Sonn.)........... 132 Tabel 10. Uji t Dua Sampel Bebas pada Waru (Hibiscus tiliaceus L.) .......................... 134 Tabel 11. Uji t Dua Sampel Bebas pada Ketapang (Terminalia catappa L.) ................ 135 Tabel 12. Uji Regresi Linier Berganda pada Glodogan (Polyalthia longifolia Sonn.) .. 134 Tabel 13. Uji Regresi Linier Berganda pada Waru (Hibiscus tiliaceus L.) ................... 139 Tabel 14. Uji Regresi Linier Berganda pada Ketapang (Terminalia catappa L.).......... 140 Tabel 15. Kesesuaian Konsep dalam KTSP dengan Konsep dalam Penelitian ............. 169 Tabel 16. Revisi Penyusunan Modul dari Dosen Ahli Materi, Dosen Ahli Media dan Peer reviewer .......................................................................................................... 193 Tabel 17. Penilaian Kualitas Modul Pengayaan dari 2 Dosen Ahli Materi ................... 195 Tabel 18. Penilaian Kualitas Modul Pengayaan dari 2 Dosen Ahli Media ................... 196 Tabel 19. Saran atau Masukan dari Dosen Ahli Media dalam Penyusunan Modul ....... 196
xv
Tabel 20. Penilaian Kualitas Modul Pengayaan dari 5 Peer reviewer ........................... 197 Tabel 21. Saran atau Masukan dari Peer reviewer dalam Penyusunan Modul.............. 197 Tabel 22. Penilaian Kualitas Modul Pengayaan dari 2 Guru Biologi ............................ 198 Tabel 23. Saran atau Masukan dari Guru Biologi dalam Penyusunan Modul ............... 198 Tabel 24. Penilaian Kualitas Modul Pengayaan dari 10 Siswa Kelas XI Semester I yang Lulus KKM ......................................................................... ..................................................................... 199 Tabel 25. Saran atau Masukan dari Siswa dalam Penyusunan Modul..................................... 199
xvi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Bagian-bagian Stomata ............................................................................... 64 Gambar 2. Tipe-tipe Stomata ........................................................................................ 66 Gambar 3. Tumbuhan Ketapang (Terminalia catappa L.) di Jalan C. Simanjuntak ..... 86 Gambar 4. Tumbuhan Glodogan (Polyalthia longifolia Sonn.) di Jalan Cik Di Tiro ... 88 Gambar 5. Tumbuhan Waru (Hibiscus tiliaceus L.) di Jalan C. Simanjuntak .............. 90 Gambar 6. Strukturisasi Proses dan Produk Penelitian sebagai Sumber Belajar Biologi di SMA ............................................................................................................. 165 Gambar 7. Prosedur Produk Modul Pengayaan Jaringan Tumbuhan dan Laju Transpirasi ...................................................................................................................... 194
xvii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I Lampiran 1. Data Hasil Pengukuran Luas Permukaan Daun ........................................ 226 Lampiran 2. Data Hasil Pengukuran Laju Transpirasi ................................................... 237 Lampiran 3. Data Hasil Pengukuran Kondisi Klimatik ................................................ 239 Lampiran 4. Data Hasil Pengukuran Faktor Dalam yang Mempengaruhi Laju
........ 242
Lampiran 5. Gambar Stomata dan Trikomata ................................................................ 245 Lampiran 6. Analisis Model Uji Regresi Linier Berganda ........................................... 275 Lampiran II Lampiran 1. Kisi-kisi Instrumen Modul Pengayaan ..................................................... 287 Lampiran 2. Instrumen Penyusunan Modul Pengayaan ................................................. 290 Lampiran III Lampiran 1. Analisis Penilaian Modul Pengayaan ....................................................... 316 Lampiran 2. Kisi-kisi Tes Formatif Modul Pengayaan .................................................. 327 Lampiran IV Lampiran 1. Data Hasil Kandungan Pb dari Laboratorium BPTP Yogyakarta ............. 331 Lampiran 2. Data Pemantauan Kualitas Udara Ambien Kota Yogyakrta ..................... 332 Lampiran 3. Data Perhitungan Satuan Mobil Penumpang (SMP) dari Dinas Perhubungan ................................................................................................................... 334 Lampiran 4. Data Perhitungan Kinerja Jalan Kota Yogyakarta dari Dinas Perhubungan ................................................................................................................... 337 Lampiran 5. Surat Izin Penelitian................................................................................... 339
xviii
Lampiran 6. Surat Pernyataan Penilaian Modul Pengayaan .......................................... 343 Lampiran V Modul Pengayaan Jaringan Tumbuhan dan Laju Transpirasi ........................................ 350
xix
