PERBANDINGAN LAJU TRANSPIRASI TUMBUHAN YANG HIDUP DI HABITAT BERBEDA SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOLOGI UNTUK PENYUSUNAN LKS MATERI STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN KELAS XI
SKRIPSI
Diajukan kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan guna Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Oleh : Hafidha Asni Akmalia NIM 08304241003
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA JULI 2012
i
ii
iii
iv
MOTTO
“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya kepada Tuhanmulah engkau berharap” (Al Insyirah (94) : 5-8)
Rasa syukur yang tidak dapat diungkapkan dengan kata-kata adalah terlahir dengan dibekali iman dan dilahirkan dari kedua orang tua yang beriman pula (Hafidha Asni Akmalia)
Dengan lelucon, sejenak kita dapat melupakan kesulitan hidup. Dengan humor, pikiran kita menjadi sehat (Abdurrahman Wahid)
Everythings is your teacher (Desi Anwar)
Slowly but surely like the bird builds its nest
v
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan untuk : 1. Allah SWT, Tuhan Semesta Alam, yang selalu mendengar doa dan harapanku serta memudahkan segala urusanku. 2. Kedua orang tuaku, Bapak Hadi Purnomo dan Ibu Maksumah, yang selalu memberikan yang terbaik dalam hidupku. Aku tahu aku takkan dapat membalas rasa sayang kalian yang begitu besar, hanya dengan karya inilah kupersembahkan sebagai tanda terima kasihku karena telah menjadi orang tua yang sangat baik bagiku. 3. Guru serta teman-teman di SD dan SMP. Teman-teman masa kecil yang begitu baik dan perhatian. 4. Guru serta teman-teman di SMA yang selalu membuat keceriaan dalam hidupku. Terimakasih telah membuatku tertawa dan terhibur. 5. Teman-teman di kelas Pendidikan Biologi Subsidi 2008 Universitas Negeri Yogyakarta. Terimakasih atas keikhlasannya untuk menjadi temanku, terimakasih telah memberikan teladan yang baik, terimakasih atas segala-galanya. 6. Jurdik Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta. Terimakasih telah menerimaku menjadi mahasiswa Jurusan Pendidikan Biologi 4 tahun yang lalu. 7. Dosen Jurdik Biologi. Terimakasih telah memberikan ilmu yang bermanfaat pada diriku. 8. Special thanks to Adhyana Setyo Pratiwi yang sudah berbaik hati menjelaskan dasar statistika padaku. Maaf selalu merepotkan dirimu, sekali lagi terimakasih.
vi
ABSTRAK PERBANDINGAN LAJU TRANSPIRASI TUMBUHAN YANG HIDUP DI HABITAT BERBEDA SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOLOGI UNTUK PENYUSUNAN LKS MATERI STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN KELAS XI Oleh : Hafidha Asni Akmalia 08304241003 Latar belakang dilakukan penelitian ini adalah materi struktur dan fungsi jaringan tumbuhan di SMA kelas XI lebih menitikberatkan pada bahasan mengenai struktur. Sedangkan fungsi yang terkait dengan struktur tidak dijelaskan secara mendetail. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan laju transpirasi tumbuhan Hibiscus tiliaceus L dan Terminalia catappa L. yang hidup di habitat berbeda, mengetahui apakah faktor jumlah stomata, trikomata, luas daun, intensitas cahaya matahari, kelembapan, dan kecepatan angin berpengaruh terhadap laju transpirasi tumbuhan Hibiscus tiliaceus L. dan Terminalia catappa L. serta mengetahui potensi hasil penelitian sebagai sumber belajar untuk dijadikan dasar bagi penyusunan LKS. Penelitian perbandingan laju transpirasi tumbuhan yang hidup di habitat berbeda merupakan penelitian observasi. Laju transpirasi tumbuhan Hibiscus tiliaceus L dan Terminalia catappa L. yang diukur merupakan transpirasi stomatal menggunakan potometer sebanyak 10 kali ulangan tiap tumbuhan di masing-masing habitat. Faktor-faktor internal dan eksternal yang diukur untuk dilihat pengaruhnya terhadap laju transpirasi tumbuhan adalah jumlah stomata, jumlah trikomata, luas permukaan daun, intensitas cahaya matahari, kelembapan, dan kecepatan angin. Hasil pengaruh faktor internal dan eksternal dianalisis menggunakan analisis regresi ganda metode Enter. Adapun perbandingan laju transpirasi tumbuhan Hibiscus tiliaceus L dan Terminalia catappa L.yang hidup di tiga habitat berbeda dianalisis menggunakan uji One Way ANOVA. Hasil penelitian selanjutnya dikaji potensinya sebagai sumber belajar biologi untuk dijadikan dasar penyusunan LKS Perbandingan Laju Transpirasi Tumbuhan yang Hidup di Habitat Berbeda dengan penyusunan LKS menggunakan model 4D. Draft LKS direview oleh dosen ahli materi dan ahli LKS untuk selanjutnya diuji keterbacaannya pada siswa kelas XI dan guru biologi SMA Negeri 7 Yogyakarta. Instrumen review menggunakan angket untuk menilai komponen kelayakan isi, kebahasaan, sajian, dan kegrafisan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa faktor yang secara signifikan berpengaruh terhadap laju transpirasi Hibiscus tiliaceus L. adalah intensitas cahaya matahari dan kelembapan dengan nilai signifikansi 0,000. Adapun faktor yang secara signifikan berpengaruh terhadap laju transpirasi Terminalia catappa L. adalah kelembapan dan jumlah stomata dengan nilai signifikansi masing-masing 0,047 dan 0,001. Perbandingan laju transpirasi Hibiscus tiliaceus L. signifikan dengan nilai signifikansi 0,013 sementara perbandingan laju transpirasi Terminalia catappa L. tidak signifikan secara statistik dengan nilai signifikansi 0,279. Berdasarkan kajian persyaratan hasil penelitian sebagai sumber belajar, proses dan produk penelitian berpotensi sebagai sumber belajar biologi untuk dijadikan dasar penyusunan LKS Materi Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan bagi Siswa SMA Kelas XI. Kata kunci : Hibiscus tiliaceus L., Terminalia catappa L., habitat, laju transpirasi, LKS
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT atas iman yang diberikan, segala kemudahan, kesehatan, dan izin-Nya sehingga Tugas Akhir Skripsi dengan judul “Perbandingan Laju Transpirasi Tumbuhan yang Hidup di Habitat Berbeda Sebagai Sumber Belajar Biologi untuk Penyusunan LKS Materi Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan Kelas XI” ini dapat diselesaikan dengan baik. Keberhasilan penulisan Tugas Akhir Skripsi ini tidak terlepas dari bimbingan, arahan, bantuan, dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Allah SWT, yang telah menjadikan hal sulit menjadi mudah dan memberikan petunjuk dalam setiap langkah penyusunan Tugas Akhir Skripsi ini. 2. Keluarga tercinta, yakni ibu dan bapak yang memberikan restunya, tak pernah lelah memanjatkan doa, serta memberikan motivasi bagi penyusun. 3. Bapak Dr. Hartono selaku Dekan FMIPA UNY atas dukungan yang telah diberikan kepada mahasiswa FMIPA dalam penyusunan Tugas Akhir Skripsi. 4. Bapak Dr. Slamet Suyanto selaku Ketua Jurusan Pendidikan Biologi FMIPA UNY dan jajarannya atas dukungan yang telah diberikan dalam penyusunan Tugas Akhir Skripsi. 5. Bapak Dr. IGP. Putu Suryadarma M,S. selaku Penasehat Akademik yang telah memberikan bimbingan dan motivasi. 6. Ibu Yuliati, M.Kes dan Ibu Ratnawati M,Sc. selaku Pembimbing I dan Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi, sehingga Tugas Akhir Skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
viii
7. Pihak Laboratorium Jurdik Biologi FMIPA UNY yang telah mengizinkan dan membantu pelaksanaan penelitian biologi di Laboratorium Mikroskopi dan Anatomi serta Laboratorium Zoologi. 8. Sahabat-sahabat terbaik yang tidak dapat disebutkan satu persatu dan teman-teman kelas Pendidikan Biologi Subsidi 2008 yang senantiasa memberikan bantuan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir Skripsi. 9. Pihak SMA Negeri 7 Yogyakarta, terutama guru biologi dan siswa kelas XI-IA yang telah berkenan menjadi reviewer LKS Perbandingan Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan yang Hidup di Habitat Berbeda. 10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu dan memberikan dukungan dalam penyelesaian Tugas Akhir Skripsi ini. Penyusun menyadari masih terdapat kekurangan dalam karya ini, sehingga saran dan masukan yang membangun sangat diperlukan bagi keberlanjutan ilmu dalam karya ini untuk peneliti berikutnya.
Yogyakarta, 3 Juli 2012
Hafidha Asni Akmalia
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ..................................................................................................
i
PERSETUJUAN ............................................................................................................
ii
PERNYATAAN ............................................................................................................
iii
PENGESAHAN .............................................................................................................
iv
MOTTO .........................................................................................................................
v
PERSEMBAHAN ..........................................................................................................
vi
ABSTRAK ..................................................................................................................... vii KATA PENGANTAR .................................................................................................... viii DAFTAR ISI .................................................................................................................
x
DAFTAR TABEL .......................................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. xv BAB I PENDAHULUAN ..............................................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah .....................................................................................
1
B. Identifikasi Masalah ...........................................................................................
3
C. Pembatasan Masalah ...........................................................................................
4
D. Perumusan Masalah ............................................................................................
4
E. Tujuan ................................................................................................................
5
F. Manfaat ..............................................................................................................
5
G. Batasan Operasional ...........................................................................................
6
BAB II KAJIAN PUSTAKA ..........................................................................................
8
A. Kajian Kependidikan ..........................................................................................
8
1. Hakekat Pembelajaran Biologi ......................................................................
8
x
2. Sumber Belajar ............................................................................................. 10 3. Lembar Kegiatan Siswa (LKS) ..................................................................... 14 4. Pemanfaatan LKS Bagi Pengembangan Keterampilan Proses Sains Siswa ................................................................................................... 19 B. Kajian Keilmuan ................................................................................................. 24 1. Hibiscus tiliaceus L. (waru) .......................................................................... 24 2. Terminalia catappa L. (ketapang) ................................................................. 24 3. Transpirasi .................................................................................................... 25 4. Stomata ......................................................................................................... 29 5. Trikomata ..................................................................................................... 32 6. Ekosistem Pantai ........................................................................................... 35 7. Ekosistem Pegunungan ................................................................................. 36 8. Ekosistem Daerah antara Pantai dan Gunung (dataran rendah) ...................... 37 C. Kerangka Berpikir .............................................................................................. 39 BAB III METODE PENELITIAN .................................................................................. 40 A. Penelitian Biologi ............................................................................................... 40 1. Desain Penelitian .......................................................................................... 40 2. Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................................... 40 3. Populasi dan Sampel Penelitian ..................................................................... 40 4. Variabel Penelitian ........................................................................................ 41 5. Teknik Sampling ........................................................................................... 41 6. Macam Data ................................................................................................. 42 7. Teknik Pengumpulan Data ............................................................................ 42 8. Prosedur Penelitian ....................................................................................... 43 9. Instrumen Penelitian ..................................................................................... 50
xi
10. Teknik Analisis Data ..................................................................................... 50 B. Kajian Potensi Hasil Penelitian Sebagai Sumber Belajar ..................................... 50 C. Penelitian Pendidikan ......................................................................................... 51 1. Desain Penelitian .......................................................................................... 51 2. Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................................... 51 3. Populasi dan Sampel Penelitian ..................................................................... 51 4. Teknik Sampling ........................................................................................... 52 5. Macam Data ................................................................................................. 52 6. Teknik Pengumpulan Data ............................................................................ 52 7. Prosedur Penelitian ....................................................................................... 52 8. Instrumen Penelitian ..................................................................................... 55 9. Validitas Instrumen ....................................................................................... 55 10. Teknik Analisis Data ..................................................................................... 55 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................................. 58 A. Hasil dan Pembahasan Penelitian Biologi ........................................................... 58 B. Kajian Potensi Hasil Penelitian Sebagai Sumber Belajar ..................................... 87 1. Identifikasi Proses dan Produk Hasil Penelitian ............................................. 87 2. Seleksi dan Modifikasi Hasil Penelitian sebagai Sumber Belajar ................... 111 3. Penerapan dan Pengembangan Hasil Penelitian sebagai Sumber Belajar ke Dalam Organisasi Instruksional .................................................... 112 C. Penyusunan LKS Berdasarkan Hasil Penelitian ................................................... 117 BAB V SIMPULAN DAN SARAN ................................................................................ 128 A. Simpulan ............................................................................................................ 128 B. Saran .................................................................................................................. 129 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 130
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.Kriteria Kategori Penilaian Idelal ....................................................................... 56 Tabel 2.Data Ketinggian Lokasi Penelitian ...................................................................... 58 Tabel 3.Rata-rata Pengukuran Tebal Daun ..................................................................... 62 Tabel 4.1.Pengukuran Kondisi Abiotik dan
Laju Transpirasi Stomatal
Tumbuhan Waru dan Ketapang di Ketiga Habitat ........................................................... 64 Tabel 4.2.Nilai Deviasi Rata-rata untuk Kondisi Abiotik ................................................ 65 Tabel 5.Rata-rata Jumlah Stomata Daun Waru dan Ketapang di Ketiga Habitat ........................................................................................................................... 66 Tabel 6.Rata-rata Jumlah Trikomata Daun Waru dan Ketapang di Ketiga Habitat ............................................................................................................................ 67 Tabel 7.Rata-rata Luas Permukaan Daun Waru dan Ketapang di Ketiga Habitat ............................................................................................................................ 68 Tabel 8.Uji Regresi 6 untuk Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Waru dengan Variabel Independennya ..................................................................................... 70 Tabel 9.Uji Regresi 5 untuk Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Ketapang dengan Variabel Independennya ..................................................................................... 74 Tabel 10.Mekanisme yang Terjadi Saat Stomata Membuka dan Menutup ....................... 82 Tabel 11.1.Perbadingan Rata-rata Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Waru di Ketiga Habitat ................................................................................................... 83 Tabel 11.2.Uji ANOVA Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Waru di Ketiga Habitat ................................................................................................................ 83 Tabel 12.1.Perbadingan Rata-rata Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Ketapang di Ketiga Habitat ............................................................................................ 85 Tabel 12.2.Uji ANOVA Laju Transpirasi TStomatal Tumbuhan Ketapang di Ketiga Habitat ............................................................................................................ 85 Tabel 13. Hasil Penilaian LKS oleh 6 Dosen Biologi UNY ............................................. 124 Tabel 14.Hasil Penilaian LKS oleh 3 Guru Biologi SMA N 7 Yogyakarta ...................... 126 Tabel 15.Hasil Tanggapan LKS oleh 15 siswa SMA N 7 Yogyakarta .............................. 126
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.Tipe Stomata pada Dikotil............................................................................... 31 Gambar 2.Tipe Stomata pada Monokotil ......................................................................... 32 Gambar 3.Jenis-jenis Trikomata ...................................................................................... 34 Gambar 4.1.Preparat Awetan Penampang Melintang Daun Waru di Pantai Pandansari ...................................................................................................................... 59 Gambar 4.2.Preparat Awetan Penampang Melintang Daun Waru di Jl.C.Simanjuntak ............................................................................................................ 60 Gambar 4.3.Preparat Awetan Penampang Melintang Daun Waru di Jl.Kaliurang Km.17 ......................................................................................................... 60 Gambar 5.1.Preparat Awetan Penampang Melintang Daun Ketapang di Pantai Pandansari ........................................................................................................... 61 Gambar 5.2.Preparat Awetan Penampang Melintang Daun Ketapang di Jl.C.Simanjuntak ............................................................................................................. 61 Gambar 5.3.Preparat Awetan Penampang Melintang Daun Ketapang di Jl.Kaliurang Km.17 ........................................................................................................ 62 Gambar 6.Mekasnisme Membukanya Stomata ............................................................... 81 Gambar 7.Bagan Strukturisasi Proses dan Produk Penelitian yang Memenuhi Syarat sebagai Sumber Belajar ...................................................................... 110 Gambar 8.Alur Pengembangan LKS Berdasarkan Model 4D .......................................... 119 Gambar 9.Grafik Perbandingan Hasil Penilaian dan Tanggapan Kualitas LKS ............................................................................................................................... 127
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN I ................................................................................................................ 133 A. Lokasi Penelitian Pengukuran Laju Transpirasi Tumbuhan Waru dan Ketapang di Pantai Pandansari ................................................................................. 133 B. Lokasi Penelitian Pengukuran Laju Transpirasi Tumbuhan Waru dan Ketapang di Pantai Jl.C.Simanjuntak ....................................................................... 133 C. Lokasi Penelitian Pengukuran Laju Transpirasi Tumbuhan Waru di Jl.Kaliurang Km.17 .................................................................................................. 134 D. Lokasi Penelitian Pengukuran Laju Transpirasi Tumbuhan Ketapang di Jl.Kaliurang Km.17 ................................................................................................. 134 LAMPIRAN II ............................................................................................................... 135 A. Gambar Stomata Daun Ketapang di Pantai Pandansari ............................................ 135 B. Gambar Stomata Daun Ketapang di Jl.C.Simanjuntak ............................................. 136 C. Gambar Stomata Daun Ketapang di Jl.Kaliurang Km.17 ......................................... 137 D. Gambar Stomata Daun Waru di Pantai Pandansari ................................................... 138 E. Gambar Stomata Daun Waru di Jl.C.Simanjuntak .................................................... 139 F. Gambar Stomata Daun Waru di Jl.Kaliurang Km.17................................................. 140 G. Gambar Trikomata Daun Ketapang di Pantai Pandansari .......................................... 141 H. Gambar Trikomata Daun Ketapang di Jl.C.Simanjuntak ........................................... 142 I.
Gambar Trikomata Daun Ketapang di Jl.Kaliurang Km.17 ....................................... 143
J.
Gambar Trikomata Daun Waru di Pantai Pandansari ................................................ 144
K. Gambar Trikomata Daun Waru di Jl.C.Simanjuntak ................................................. 145 L. Gambar Trikomata Daun Waru di Jl.Kaliurang Km.17 ............................................. 146 LAMPIRAN III .............................................................................................................. 147 A. Data Tebal Daun ..................................................................................................... 147 B. Data Pengukuran Kondisi Abiotik dan Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Waru dan Ketapang di Ketiga Habitat .................................................... 148 C. Data Jumlah Stomata ............................................................................................... 152 D. Data Jumlah Trikomata ........................................................................................... 153 E. Data Luas Permukaan Daun Waru dan Ketapang ..................................................... 154 F. Tabel Standar Deviasi untuk Intensitas Cahaya Matahari ......................................... 157 G. Tabel Standar Deviasi untuk Kelembapan ............................................................... 159 xv
H. Tabel Standar Deviasi untuk Kecepatan Angin ........................................................ 161 I.
Tabel Standar Deviasi untuk Jumlah Stomata .......................................................... 163
J.
Tabel Standar Deviasi untuk Jumlah Trikomata ....................................................... 165
K. Tabel Standar Deviasi untuk Luas Permukaan Daun ................................................ 167 L. Tabel Standar Deviasi untuk Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan ......................... 169 LAMPIRAN IV .............................................................................................................. 171 A. Hasil Uji Regresi Ganda antara Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Waru dengan Variabel Independennya .................................................................... 171 B. Hasil Uji Regresi Ganda antara Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Ketapang dengan Variabel Independennya .............................................................. 189 C. Data Perbandingan Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Waru di Ketiga Habitat .......................................................................................................... 204 D. Data Perbandingan Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Ketapang di Ketiga Habitat ......................................................................................................... 206 LAMPIRAN V ............................................................................................................... 207 A. Silabus .................................................................................................................... 207 B. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) .............................................................. 209 C. Kisi-kisi Soal Diskusi Pengembangan ..................................................................... 226 D. Instrumen Penilaian Kualitas LKS untuk Dosen dan Guru ....................................... 230 E. Instrumen Tanggapan Kualitas LKS untuk Siswa .................................................... 242 F. Daftar Siswa yang Memenuhi Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM) Materi Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan ...................................................... 251 G. Analisis Hasil Penilaian LKS .................................................................................. 252 H. LKS Perbandingan Laju Transpirasi Stomatal Tumbuhan Sejenis yang Hidup di Habitat Berbeda ........................................................................................ 276 LAMPIRAN VI (SK Pembimbing dan Surat Izin Penelitian) ......................................... 277
xvi
