Pengaruh Model Pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa Pada Konsep Sistem Pencernaan

SKRIPSI

Diajukan Kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Untuk Memenuhi Persyaratan Mencapai Gelar Sarjana

Pendidikan

Oleh: NURAMELIA

NIM. 109016100066

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2016

ii

Observe-Explain) Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa Pada Konsep Sistem Pencernaan. Skripsi.Program Studi Pendidikan Biologi, Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Tujuan Penelitian ini untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran POE terhadap keterampilan proses sains siswa kelas XI IPA pada konsep Sistem Pencernaan. Penelitian ini dilaksanakan di SMAN 1 Parung tahun ajaran 2015/2016 pada bulan Januari 2016. Metode yang digunakan dalam penelitian ini

adalah kuasi eksperimen dengan desain penelitian nonequivalent (pre-test and

post-test)control group desaign. Pengambilan sampel dengan menggunakan

teknik purposive sampling. Sampel penelitian berjumlah 70 siswa yang terdiri dari

35 siswa kelas eksperimen dan 35 siswa kelas kontrol. Instrument penelitian yang digunakan adalah tes keterampilan proses sains, yang berupa tes uraian yang telah diuji validitas dan reliabilitas. Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah terdapat pengaruh model pembelajaran POE terhadap keterampilan proses sains siswa pada konsep sistem pencernaan. Hasil analisis data kedua kelompok

menggunakan uji-t, diperoleh hasil thitung4.04 dan ttabelpada taraf signifikan α=0.05

sebesar 1.99, maka thitung> ttabel. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat pengaruh

model pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) terhadap keterampilan

proses sains siswa di kelas XI IPA pada konsep Sistem Pencernaan.

iii

System. Skripsi, Program of Biology Education, Departement of Natural Sciences Education, Faculty of Tarbiya and Teaching Sciences, State Islamic University (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta.

This research aims to know the effect of learning model of POE (Predict-Observe-Explain) to science process skills student in concept of digestive system. The research in SMAN 1 Parung. The research is a quasi experimental study with nonequivalent (pre-test and post-test) control group design. The technique sampling is purposive sampling. A sample of the study consisted of 70 students, which 35 students in experimental group and 35 students in control group. An instrument research is used the test of science process skill by test the discussion that has been test of validity and reliability. The Hypothesis in this research is there is the effect of learning model of POE (Predict-Observe-Explain) to science process skills student in concept of digestive system. Analysis of data using t-test, obtained the value of tcount is 4.04 and ttable at the level of significant in α=0.05 is

1.99, amounting to then tcount > ttable. Therefore, it indicated that there’s effect of

learning model of POE (Predict-Observe-Explain) to science process skills in the high school student classes XIin concept of digestive system in SMAN 1 Parung.

iv

memberikan nikmat dan rahmat serta hidayah-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Shalawat serta salam semoga tetap tercurah dan terlimpahkan kepada junjungan Nabi Muhammad SAW.

sebagai suri tauladan bagi umat Islam, yang telah memberikan qudwah hasanah

untuk ummatnya guna mencapai insan kamil. Semoga senantiasa mendapatkan

syafa’atnya di yaumil akhir. Aamiin.

Penyelesaian penulisan skripsi ini tak semudah membalikan telapak tangan, penulis membutuhkan perjuangan serta pengorbanan baik moril maupun materil. Butuh tekad serta kemauan yang kuat dalam menghadapi segala tantangan dan kendala. Namun atas bantuan, motivasi, serta bimbingan dari semua pihak pada akhirnya penulisan skipsi ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, di antaranya:

1. Bapak Prof. Dr. Ahmad Thib Raya, MA., selaku Dekan Fakultas Ilmu

Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

2. Ibu Baiq Hana Susanti, M.Sc., Ketua Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan

Alam (IPA), Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, sekaligus dosen pembimbing pertama. Terima kasih atas waktu, saran, dan arahan selama penulisan skripsi.

3. Ibu Dr. Yanti Herlanti, M.Pd., Ketua Program Studi Pendidikan Biologi,

sekaligus dosen pembimbing kedua, yang penuh kesabaran serta keikhlasan telah meluangkan waktu, tenaga, pikiran, serta motivasi kepada penulis.

4. Kepala SMA Negeri 1 Parung, Bapak Ikhwan Setiawan, S.Pd., yang telah

mengizinkan penulis melakukan penelitian di sekolah tersebut.

5. Ibu Musarofah, M.Pd., selaku Guru Biologi kelas XI yang telah membantu

v penelitian berlangsung.

7. Siswa/I kelas XI IPA 1 dan XI IPA 2 atas kesediaan waktu dan tenaga selama

penelitian berlangsung.

8. Kepala Sekolah, Guru dan Staff SMK Yapia Parung dan SMK Nusa Bhakti

Sawangan, tempat penulis mengamalkan ilmu. Terima kasih atas kesempatan dan izin yang diberikan kepada penulis selama pengurusan skripsi.

9. Orangtua tercinta, Bapak Kandi dan Ibu Hodijah, yang selalu sabar dan tak

henti mendoakan penulis sehingga penulis termotivasi dalam menyelesaikan skripsi ini.

10.Kakak-kakak penulis. Abang Nasrulloh dan istri, abang Nasrudin, STP., MM.

dan istri, dan teteh Nurdiana, SEI dan suami. Terima kasih atas segala bantuan dan motivasi kepada penulis.

11.Sahabat perjalanan hidup, suamiku Rahmat Hidayat, SE. Terima kasih Abbiy,

untuk segala bantuan, motivasi, saran, dan arahan kepada penulis sehingga penulis terus bergerak termotivasi menyelesaikan skripsi ini. Anakku Nadhifah Hanin Hidayat, yang selalu menjadi penghibur di kala jenuh dan lelah melanda dalam menyelesaikan skripsi.

12.Kawan-kawan angkatan 2009 Pendidikan Biologi UIN Syarif Hidayatullah

Jakarta, khususnya kawan-kawan di Kelas B (Biogos). Terima kasih atas keseruan dan kekompakkan selama perkuliahan.

13.Sahabat-sahabatku di Kelas B, Mirna Mardianah, S.Pd., Muhamad Pahrudin,

S.Pd., Dwi Nanda BP., S.Pd., untuk segala bantuan dan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, juga persahabatan yang terus terjalin

hingga kini. Syarifah ‘Ipeh’ Aeni, terima kasih untuk pinjaman bukunya.

14.Seluruh pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini yang tidak

vi

Jakarta, Juni 2016 Penulis

vii

ABSTRACK ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1

B. Identifikasi Masalah ... 5

C. Pembatasan Masalah ... 6

D. Perumusan Masalah ... 6

E. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 6

BAB II DESKRIPSI TEORITIS, KERANGKA PIKIR, DAN HIPOTESIS PENELITIAN A. Deskripsi Teoritis ... 8

1. Model Predict-Observe-Explain (POE) ... 8

a. Pengertian dan Karakteristik Model Pembelajaran POE ... 8

b. Paham Konstruktivisme sebagai LandasanModel Pembelajaran POE .... 10

2. Keterampilan Proses Sains (KPS) ... 11

a. Pengertian Keterampilan Proses Sains ... 11

b. Perlunya Pembelajaran Keterampilan Proses Sains ... 13

c. Jenis – jenis Keterampilan Proses Sains ... 14

d. Indikator Keterampilan Proses Sains ... 19

e. Peranan Guru dalam Mengembangkan KeterampilanProses Sains ... 21

viii

2) Sistem Pencernaan Makanan Manusia ... 30

3) Gangguan/Kelainan Pada Sistem Pencernaan ... 39

B. Hasil Penelitian Relevan ... 40

C. Kerangka Pikir ... 41

D. Hipotesis Penelitian ... 43

BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 44

B. Metode dan Desain Penelitian ... 44

1. Metode Penelitian... 44

2. Desain Penelitian ... 44

C. Populasi dan Sampel ... 45

D. Variabel Penelitian ... 46

E. Teknik Pengumpulan Data ... 46

F. Instrumen Penelitian ... 46

1. Tes Objektif ... 46

2. Lembar Observasi ... 48

G. Kalibrasi Instrumen ... 48

1. Uji Validitas ... 49

2. Uji Reliabilitas ... 49

3. Tingkat Kesukaran ... 50

4. Daya Pembeda ... 51

H. Teknik Analisis Data ... 52

1. Pengujian Prasyarat Analisis ... 52

a. Uji Normalitas ... 52

b. Uji Homogenitas ... 52

2. Pengujian Hipotesis ... 53

ix

2. Data Posttest ... 55

3. Hasil Data N-Gain ... 56

4. Hasil Observasi Keterlaksanaan Model Pembelajaran POE ... 57

5. Hasil Observasi Keterampilan Proses Sains ... 58

B. Analisis Data ... 58

1. Pengujian Prasyarat ... 58

a. Uji Normalitas ... 58

b. Uji Homogeitas ... 59

2. Uji Hipotesis ... 60

a. Data Pretest ... 60

b. Data Posttest ... 61

C. Pembahasan Hasil Penelitian ... 61

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 70

B. Saran ... 70

DAFTAR PUSTAKA ... 71

x

Tabel 2.2 Keterampilan Proses Sains dan Indikatornya ... 19

Tabel 2.3 Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) Konsep Sistem Pencernaan Makanan ... 22

Tabel 2.4 Macam-macam Asam Amino Esensial dan Non-esensial ... 26

Tabel 2.5 Macam-macam Unsur Mineral ... 27

Tabel 2.6 Jenis-jenis Vitamin, Sumber, Fungsi, dan Akibatnya jika Tubuh Kekurangan ... 28

Tabel 3.1 Desain Penelitian ... 45

Tabel 3.2 Kisi-Kisi Instrumen Penelitian ... 47

Tabel 4.1 Hasil Pretest Kelas Eksperimen dan Kontrol ... 54

Tabel 4.2 Hasil Posttest Kelas Eksperimen dan Kontrol ... 55

Tabel 4.3 Kategorisasi N-gain Kelas Eksperimen dan Kontrol ... 56

Tabel 4.4 Rekapitulasi Analisis N-Gain KPS ... 57

Tabel 4.5 Hasil Observasi Keterlaksanaan KBM Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 57

Tabel 4.6 Hasil Observasi Keterampilan Proses Sains ... 58

Tabel 4.7 Hasil Uji Normalitas ... 59

Tabel 4.8 Hasil Uji Homogenitas ... 59

Tabel 4.9 Hasil Uji-t untuk nilai pretest dari kelas kontrol dan eksperimen ... 60

Tabel 4.10 Hasil Uji-t untuk nilai posttest dari kelas kontrol dan eksperimen ... 61

Tabel 4.11 Aspek KPS dilihat dari Keterlaksanaan Kegiatan Model Pembelajaran POE dan EEK ... 64

xi

Gambar 2.2 Bagian-bagian gigi ... 32

Gambar 2.3 Letak kelenjar ludah ... 33

Gambar 2.4 Gerak peristaltis pada kerongkongan ... 34

Gambar 2.5 Bagian-bagian lambung ... 35

Gambar 2.6 Struktur usus halus ... 36

Gambar 2.7 Bagian-bagian kolon ... 37

xii

Lampiran 2 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) Kelas Kontrol ... 84

Lampiran 3 Lembar Kerja Siswa (LKS) Kelas Eksperimen ... 93

Lampiran 4 Lembar Kerja Siswa (LKS) Kelas Kontrol ... 101

Lampiran 5 Data Nilai Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen ... 109

Lampiran 6 Data Nilai Pretest dan Posttest Kelas Kontrol ... 110

Lampiran 7 Nilai Normal Gain (N-Gain) Kelas Eksperimen dan Kontrol .... 111

Lampiran 8 Nilai LKS Kelas Eksperimen KPS dan Kontrol ... 114

Lampiran 9 Perhitungan Lembar Observasi KPS ... 115

Lampiran 10 Perhitungan Lembar Observasi Keterlaksanaan KBM Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 116

Lampiran 11 Kisi-Kisi Instrumen Penelitian Keterampilan Proses Sains ... 117

Lampiran 12 Instrumen Tes Penelitian ... 129

Lampiran 13 Hasil Analisis Instrumen Penelitian ... 134

Lampiran 14 Tabel Keterbacaan Soal KPS ... 135

Lampiran 15 Penghitungan Mean, Median, Modus, dan Standar Deviasi Data Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen dan Kontrol ... 136

Lampiran 16 Uji Normalitas Data Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 142

Lampiran 17 Uji Homogenitas Data Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 148

Lampiran 18 Uji Hipotesis ... 150

xiii

Lampiran 22 Surat-Surat ... 167 Lampiran 23 Uji Referensi ... 170

1 A. Latar Belakang Masalah

Proses belajar tentu bukan saja terbatas pada meningkatnya kemampuan pengetahuan atau kognitif siswa, tetapi juga meliputi tingkah laku serta kemampuan berpikir yang lebih baik, dan yang tidak kalah penting adalah bagaimana proses belajar tersebut menjadikan siswa pandai memecahkan suatu permasalahan yang dihadapi baik dalam pembelajaran di sekolah, maupun dalam kehidupan sehari-hari yang dialaminya. Siswa agar terbiasa memecahkan masalah dapat dibiasakan di dalam proses pembelajaran, tugas gurulah yang membantu siswa untuk mencapai hal tersebut, dengan menjadikan proses belajar mengajar yang lebih aktif, menyenangkan,dan membangkitkan kemampuan berpikir serta daya terampil siswa. Alhasil, guru harus menggunakan berbagai strategi, model, maupun metode pembelajaran yang lebih kreatif sehingga tujuan membentuk peserta didik yang diinginkan dapat tercapai.

Mengutip dari Hamzah B. Uno dan Nurdin Mohamad bahwa,

Pembelajaran yang kreatif sebagai salah satu strategi yang mendorong siswa untuk lebih bebas mempelajari makna yang dia pelajari. Pembelajaran yang kreatif juga sangat penting dalam rangka pembentukkan generasi yang kreatif, yang mampu menghasilkan sesuatu untuk kepentingan dirinya dan orang lain. kreatif juga dimaksudkan agar guru menciptakan kegiatan pembelajaran yang beragam sehingga

memenuhi berbagai tingkat kemampuan siswa.1

Pembelajaran yang kreatif yang dikembangkan oleh guru, dengan menggunakan berbagai teknik pengajaran, membantu peserta didik untuk mengembangkan kemampuan berpikirnya dalam memahami berbagai hal, pembelajaran yang kreatif tersebut juga membantu peserta didik memiliki

1

Hamzah B. Uno dan Nurdin Mohamad, Belajar dengan Pendekatan PAILKEM, (Jakarta: Bumi Aksara, 2012) Cet. Ke-2, h. 12.

keterampilan yang dapat digunakan dalam melakukan berbagai hal yang diperlukannya

Guru atau pendidik dituntut untuk menciptakan pembelajaran yang inovatif, seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan kompleksnya tingkat berpikir saat ini. Hal ini bertujuan agar pembelajaran menjadi lebih menarik dan meningkatkan motivasi belajar siswa. Guru tidak lagi dominan di dalam kelas, melainkan siswa yang menjadi subjek belajar, sehingga siswa memiliki kompetensi di bidang studi yang dipelajari. Seperti yang ditegaskan Dalam Permendiknas nomor 23 tahun 2006 tentang Standar Kompetensi Lulusan, memuat pernyataan bahwa siswa SMA dalam pembelajaran biologi harus dapat mengajukan sebuah hipotesis, mengamati dengan tepat dan teliti, mengumpulkan, mengolah, menafsirkan, dan menyajikan data secara sistematis, dan menarik kesimpulan sesuai dengan bukti yang diperoleh serta

berkomunikasi secara lisan dan tertulis.2

Para siswa membutuhkan pembelajaran yang melibatkan pengalaman langsung pada masa sekarang ini, bukan hanya menyalurkan semua fakta dan teori-teori dengan menggunakan metode ceramah (pendekatan ekspositori) yang dilakukan di sekolah. Siswa perlu mengembangkan keterampilan untuk memperoleh dan memproses semua fakta, konsep, dan prinsip pada diri

siswa.3 Kegiatan tersebut didapatkan dari aktivitas memprediksi terhadap

pola-pola apa yang mungkin diamati, kegiatan pengamatan, atau observasi. Peserta didik juga diharapkan dapat melatih kemampuan retorikanya, yaitu mengkomunikasikan atau menjelaskan keterkaitan antara prediksi dan hasil observasi pada orang lain, sehingga kegiatan pembelajaran akan lebih bermakna bagi peserta didik. Dengan kata lain, siswa SMA harus dapat memahami dan memiliki daya nalar yang baik.

2

Permendiknas Nomor 23 Tahun 2006, h. 369.

3

Dimyati dan Mudjiono, Belajar dan Pembelajaran, (Jakarta: Rineka Cipta, 2006), h. 137.

Pembelajaran IPA atau sains di sekolah berdasarkan kurikulum menekankan pada penguasaan kompetensi melalui serangkaian proses ilmiah. Dalam buku panduan penyusunan kurikulum tingkat satuan pendidikan, proses pembelajaran IPA diarahkan dalam mencari tahu dan berbuat untuk membantu peserta didik memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang diri dan alam sekitar. Biologi sebagai salah satu bidang IPA menyediakan berbagai pengalaman belajar untuk memahami konsep dan proses ilmiah. Karena itu, pembelajaran IPA khususnya biologi menekankan pada pemberian pengalaman belajar secara langsung melalui penggunaan dan

pengembangan keterampilan proses dan sikap ilmiah.4

Pendekatan keterampilan proses adalah suatu pendekatan pengajaran yang memberi kesempatan kepada siswa untuk ikut menghayati proses penemuan atau penyusunan suatu konsep sebagai suatu keterampilan proses sains. Kaitannya dengan keterampilan proses dalam pembelajaran, guru menciptakan bentuk pembelajaran yang bervariasi, agar siswa terlibat dalam berbagai pengalaman. Karena, kelebihan keterampilan proses membuat siswa menjadi lebih kreatif, aktif, terampil dalam berpikir dan terampil dalam memperoleh pengetahuan. Dengan keterampilan maka siswa dapat mengasah

pola berpikirnya sehingga dapat meningkatkan kualitas hasil belajar.5

Keterampilan proses melibatkan keterampilan-keterampilan kognitif atau intelektual, manual, dan sosial. Keterampilan intelektual memicu siswa menggunakan pikirannya. Keterampilan manual melibatkan siswa dalam menggunakan alat dan bahan, mengukur, menyusun atau merakit alat. Sedangkan, keterampilan sosial merangsang siswa berinteraksi dengan

sesamanya dalam melaksanakan kegiatan belajar mengajar.6

Kenyataan di lapangan, proses pembelajaran IPA berbeda dari yang diharapkan pemerintah. Pembelajaran IPA di sekolah masih saja

4

BSNP, Panduan Penyusunan Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan Jenjang Pendidikan Dasar dan Menengah, (Jakarta: Balitbang Depdiknas, 2006), h. 451.

5

Syaiful Sagala, Konsep dan Makna Pembelajaran, (Bandung: Alfabeta, 2010), h. 74.

6

Nuryani Y. Rustaman, dkk. Strategi Belajar dan Mengajar Biologi, Cetakan I (Malang: Universitas Negeri Malang, 2005), h. 78.

melaksanakan proses pembelajaran secara konvensional, dimana pembelajaran berpusat pada guru dan siswa pasif mengikuti pembelajaran. Hal inilah yang menyebabkan prestasi belajar IPA masih sangat rendah bila

dibandingkan dengan mata pelajaran lainnya.7

Hal ini senada dengan hasil observasi peneliti di SMA Negeri 1 Parung terhadap kegiatan belajar mengajar yang dilakukan guru dan siswa pada bidang studi biologi. Informasi didapatkan bahwa pembelajaran biologi yang telah dilaksanakan menunjukkan hanya sedikit siswa yang aktif. Pada proses pembelajaran guru menekankan pada penguasaan konsep, dimana guru hanya memberikan serangkaian tugas belajar secara berkelompok dan soal-soal latihan. Selain itu, kegiatan praktikum atau kegiatan yang menunjang keterampilan proses siswa jarang dilaksanakan, hal ini dapat menyebabkan keterampilan proses ilmiah siswa tidak berkembang. Sehingga, materi-materi biologi yang sifatnya lebih banyak abstrak membuat siswa kesulitan untuk menemukan konsep konkret dalam pembelajaran dan membuat siswa tidak terampil dalam menyusun hipotesis, melakukan pengamatan, membaca grafik, menentukan variabel percobaan, menginterpretasi data dan menarik kesimpulan. Akibatnya, siswa sulit dalam menerapkan konsep IPA atau sains

dalam kehidupan sehari-hari.8

Salah satu model pembelajaran alternatif yang melibatkan siswa aktif

adalah model pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain). Hal ini

dikarenakan model pembelajaran POE adalah model pembelajaran dengan urutan proses membangun pengetahuan dengan lebih dulu meramalkan solusi dari permasalahan, lalu melakukan eksperimen untuk membuktikan ramalan, dan terakhir menjelaskan hasil eksperimen. Model pembelajaran ini pertama

7

Muslim, Effort to Improve Science Process Skill Student’s Learning in Physics Trough

Inquiry Based Model. (Proceeding The Second International Seminar on Science Education. UPI 2008), h. 285.

8

Observasi langsung yang dilakukan peneliti terhadap siswa dan guru bidang studi biologi pada bulan Agustus 2015.

kali diperkenalkan oleh White dan Gunstone tahun 1992.9 Model

pembelajaran POE memberikan kesempatan kepada siswa untuk

mengkonstruksi pengetahuannya sendiri, melakukan pengamatan terhadap fenomena yang terjadi, serta terampil mengkomunikasikan pemikiran dan hasil diskusinya. Dengan demikian, keterampilan proses ilmiah siswa dapat berkembang dan mampu diterapkan di kehidupan nyata sehari-hari.

Penulis mencoba melakukan suatu eksperimentasi pembelajaran biologi dengan melibatkan siswa aktif berdasarkan alasan-aasan yang telah

dikemukakan dengan judul “Pengaruh Model Pembelajaran POE (

Predict-Observe-Explain) Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa Pada Konsep

Sistem Pencernaan”.

B. Identifikasi Masalah

Penulis mengidentifikasi masalah penelitian berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan, sebagai berikut.

1. Proses pembelajaran di sekolah belum sesuai dengan hakikat IPA, yaitu

mencakup sikap, proses, produk, dan aplikasi.

2. Proses pembelajaran yang kurang melibatkan keterampilan proses sains.

3. Guru masih sering menggunakan cara pengajaran konvensional (metode

ekspositori).

4. Guru hanya memberikan serangkaian tugas belajar secara kelompok dan

soal-soal selama proses pembelajaran.

5. Guru tidak melaksanakan metode praktikum, sedangkan konsep materi

biologi yang sifatnya lebih banyak abstrak menyulitkan siswa menemukan konsep konkret dalam pembelajaran.

9

Matthew Kearney and David F. Treagust, Constructivism As A Referent in The Design and Development of A Computer Program UsingInteractive Digital Video to Enhance Learning in Physics, Electronic Australian Journal of Educational Technology, 17 (1), 2001, pp 64-79.

C. Pembatasan Masalah

Penulis dalam hal ini perlu membatasi masalah-masalah yang dikaji untuk memudahkan dalam penelitian, agar efektif dan efisien serta mengingat keterbatasan kemampuan penulis dalam penelitian, yaitu:

1. Peneliti hanya meneliti siswa kelas XI IPA yaitu XI IPA 1 dan XI IPA 2

SMA Negeri 1 Parung Semester Genap Tahun Ajaran 2015/2016.

2. Bahan penelitian dibatasi pada konsep sistem pencernaan makanan,

khususnya sub konsep makanan, sistem pencernaan manusia, dan gangguan/penyakit pada sistem pencernaan.

3.

Model pembelajaran yang digunakan adalah model pembelajaran POE,

dengan metode yang digunakan adalah metode eksperimen (praktikum) dan diskusi.

4. Keterampilan proses yang dikembangkan adalah: mengamati, klasifikasi,

menafsirkan pengamatan, dan berkomunikasi.

D. Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam penelitian ini, yaitu: “Bagaimanakah Pengaruh

Model Pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) terhadap Keterampilan

Proses Sains Siswa?”.

E. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan model

pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) terhadap keterampilan proses

sains siswa. Serta diharapkan dapat memberikan manfaat bagi:

1. Dunia pendidikan: khususnya bagi guru, diharapkan bermanfaat dalam

pengembangan pembelajaran formal dengan suatu model pembelajaran yang tepat, guna memperoleh hasil belajar yang optimal.

2. Peneliti: diharapkan dapat menjadi bekal pengetahuan mengenai model

pembelajaran POE dalam mengembangkan keterampilan proses sains siswa dan dapat menerapkannya dengan baik dalam proses belajar mengajar.

8 A. Deskripsi Teoritis

1. Model Predict-Observe-Explain (POE)

a. Pengertian dan Karakteristik Model Pembelajaran POE

Probex (nama lain dari POE) adalah strategi yang sering digunakan dalam ilmu pengetahuan dan cocok untuk kontek fisik maupun dunia nyata. Strategi ini dapat digunakan untuk menemukan ide inisial siswa, menggeneralisasi diskusi, menggeneralisasi investigasi, memotivasi peserta didik yang ingin menyelidiki

konsep. Strategi pembelajaran predict observe explain (POE) sangat efektif

untuk menghasilkan perubahan konsep.1 Guru dapat menerapkan pembelajaran

POE di kelas. Siswa akan terbantu untuk menghindari terjadinya miskonsepsi yang sering terjadi saat transfer ilmu berlangsung. Siswa akan terus menggali keingintahuannya terhadap suatu konsep yang diberikan oleh guru, dan pembuktian-pembuktian gagasan tersebut dapat dilakukan dengan melakukan pengamatan atau observasi langsung.

Ada tiga keterampilan proses yang masing-masing memiliki indikator yang dapat diterapkan dari masing-masing keterampilan proses. Tiga keterampilan tersebut adalah mengamati, meramalkan, dan mengajukan hipotesis. Mengamati berarti menggunakan sebanyak indera juga mengumpulkan dan menggunakan fakta yang relevan. Meramalkan berarti menggunakan pola-pola hasil pengamatan dan mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum diamati. Mengajukan hipotesis berarti mengetahui bahwa ada lebih dari satu kemungkinan penjelasan dari satu kejadian dan menyadari bahwa satu

1

Juniati, Penerapan Strategi Pembelajaran Probex Untuk Meningkatkan Motivasi dan Hasil Belajar Peserta Didik SMP Negeri 3 Purworejo, Jawa Tengah Tahun Pelajaran 2007/2008 Pada Konsep Kalor, Edukasi, 1, 2009, h. 33.

penjelasan perlu diuji kebenarannya dengan memperoleh bukti lebih banyak

atau melakukan cara pemecahan masalah.2

Tiga elemen metode pembelajaran POE/Probex adalah (1) membuat prediksi (predict), dan tujuannya adalah untuk memungkinkan guru bersama peserta didik memahami apa yang sedang dipikirkan. Diharapkan ada kesesuaian antara apa yang dipikirkan guru dengan apa yang dipikirkan peserta didik. Pemahaman peserta didik tentang situasi yang dihadapi bisa merentang sangat luas dan akan muncul dalam diskusi.

Peserta didik hendaknya merasa mampu dan didorong untuk mengambil risiko dalam membuat prediksinya serta membicarakan alasan-alasan. Komitmen mengenai prediksi yang harus dibuat sebelum kegiatan pengamatan dilakukan adalah penting. Sering bermanfaat bila prediksi peserta didik ditulis di papan tulis.

Kegiatan pengamatan dimulai dengan guru menunjukkan atau

mendemonstrasikan suatu fenomena lalu mengubah satu faktor dalam fenomena itu dan meminta peserta didik untuk memprediksi apa yang akan terjadi

menerima prediksi peserta didik, (2) melakukan pengamatan (observe), kegiatan

pengamatan dapat dilakukan terhadap demonstrasi guru atau berupa kegiatan peserta didik (eksperimen). Guru harus meyakinkan peserta didik untuk melakukan pengamatan dengan teliti dan mendiskusikan hasil pengamatannya dengan kelompoknya.

Peserta didik melakukan eksperimen lalu mengamati dan mencatat pengamatannya dan jika perlu mengulang eksperimennya dan guru memeriksa

pengamatan peserta didik, (3) membuat penjelasan (explain), ini adalah tahap

akhir dari metode pembelajaran POE. Pada tahap ini peserta didik mendiskusikan prediksi dan hasil pengamatan yang telah dilakukan. Biasanya ini bukan tugas yang mudah, hal ini disebabkan oleh komitmen dalam mengubah pemahaman peserta didik terhadap konsep-konsep sains. Langkah-langkahnya

2_{Anggie Novitasari, “Pengaruh Strategi}

Predict-Observe-Explain (POE) Terhadap Peningkatan Penguasaan Konsep Siswa SMA Pada Konsep Ekosistem”, Skripsi pada Sekolah Sarjana UPI Bandung, Bandung, 2010, h. 8, tidak diterbitkan.

adalah peserta didik mempresentasikan hasil diskusi penjelasan dari pengamatan

membuat rangkuman. 3

Tahapan POE yaitu terlebih dahulu siswa diajak untuk memprediksi apa yang akan terjadi, siswa tidak diperkenankan untuk mengobservasi secara mendetail. Lalu siswa diminta untuk menuliskan apa yang menjadi motivasi dalam membuat prediksi untuk mengetahui jawabannya. Siswa menanyakan kepada siswa lain alasan prediksi berdasarkan teori yang telah disampaikan. Hal ini akan bermanfaat untuk menemukan adanya miskonsepsi atau perkembangan pengetahuan yang siswa miliki. Hal tersebut memberikan informasi untuk merancang urutan pembelajaran berikutnya. Setelah itu, baru guru dapat memperoleh penjelasan dan evaluasi tentang prediksi siswa dan mendengarkan prediksi siswa lain untuk memulai mengevaluasi pemahaman para siswa dan mengkonstruksi pengetahuan yang baru.

b. Paham Konstruktivisme sebagai Landasan Model Pembelajaran POE Konstruktivisme adalah teori tentang bagaimana seseorang mengetahui dan belajar, menyatakan bahwa pengetahuan tidak ditransmisikan secara langsung

tetapi harus aktif dibangun oleh peserta didik.4

Belajar menurut pandangan konstruktivisme berarti membangun, yaitu siswa dapat membangun (mengkonstruksi) sendiri pemahamannya dengan melakukan aktivitas aktif dalam pembelajaran. Teori belajar konstruktivisme merupakan salah satu teori belajar yang berhubungan dengan cara seseorang memperoleh

pengetahuan, yang menekankan pada penemuan makna (meaningfullness).5

Esensi dari teori konstruktivis adalah ide bahwa harus siswa sendiri yang menemukan dan mentransformasikan sendiri suatu informasi kompleks apabila

mereka menginginkan informasi itu menjadi miliknya.6 Pendekatan

3

Juniati, loc. cit.

4

Wu & Tsai, Effect of Constructivist-Oriented Instruction on Elementary School Student’ Cognitive Structures, Journal of Biology Education, 39 (3), 2005, h. 113.

5

Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini,Strategi Pembelajaran Sains, (Jakarta: Lembaga Penelitian UIN Syarif Hidyatatullah Jakarta, 2009), h. 119.

6

Trianto, Model Pembelajaran Terpadu, (Jakarta: Bumi Aksara, 2011), Cet. Ke-3, h. 74.

konstruktivis dalam pengajaran menerapkan pembelajaran kooperatif secara intensif, atas dasar teori bahwa siswa akan lebih mudah menemukan dan memahami konsep-konsep yang sulit apabila siswa dapat saling mendiskusikan

masalah-masalah itu dengan temannya.7 Para ahli konstruktivis beranggapan

bahwa satu-satunya alat yang tersedia bagi seseorang untuk mengetahui sesuatu adalah inderanya. Seseorang berinteraksi dengan objek dan lingkungannya dengan melihat, mendengar, mencium, menjamah, dan merasakannya.

Belajar menurut pandangan konstruktivis merupakan hasil konstruksi kognitif melalui kegiatan seseorang. Pandangan ini memberi penekanan bahwa pengetahuan kita adalah bentukan kita sendiri. Selanjutnya menurut Suparno, terdapat prinsip-prinsip yang sering diambil dari konstruktivisme antara lain, (1) pengetahuan dibangun oleh siswa secara aktif, (2) tekanan dalam proses belajar terletak pada siswa, (3) mengajar adalah membantu siswa belajar, (4) tekanan dalam proses belajar lebih pada proses bukan pada hasil akhir, (5) kurikulum

menekankan partisipasi siswa, (6) guru sebagai fasilitator.8

Pandangan konstruktivisme tersebut erat kaitannya dengan model

pembelajaran POE, sebab hal ini dikarenakan siswa mengkonstruksi

pemahaman/pengetahuan dengan pengetahuan awal yang mereka miliki sebelumnya, sehingga bukan disebabkan transfer ilmu oleh guru semata. Dengan menggunakan kemampuan indera serta pengetahuan yang dimiliki, pengetahuan yang baru dapat dibangun oleh diri siswa sendiri, sehingga guru atau pendidik hanya membantu siswa belajar untuk membantu membangun pengetahuan para siswa.

2. Keterampilan Proses Sains (KPS) a. Pengertian Keterampilan Proses Sains

Keterampilan proses merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah yang terarah (baik kognitif maupun psikomotor) yang dapat digunakan untuk menemukan suatu konsep atau prinsip atau teori, untuk mengembangkan konsep

7

Ibid., h. 74-75.

8

yang telah ada sebelumnya, ataupun untuk melakukan penyangkalan terhadap

suatu penemuan/flasifikasi.9

Keterampilan proses adalah keterampilan fisik dan mental terkait dengan kemampuan-kemampuan mendasar yang dimiliki, dikuasai dan diaplikasikan dalam suatu kegiatan ilmiah, sehingga para ilmuwan berhasil menemukan

sesuatu yang baru.10 Jadi, belajar sains atau biologi secara bermakna baru akan

dialami siswa apabila siswa terlibat aktif secara intelektual, manual, dan sosial. Sehingga, pengembangan keterampilan proses sains sangat ideal dikembangkan apabila guru memahami hakikat belajar sains, yaitu sains sebagai proses dan produk.

Keterampilan proses melibatkan keterampilan-keterampilan kognitif atau intelektual, manual dan sosial. Keterampilan kognitif atau intelektual terlibat karena dengan melakukan keterampilan proses siswa menggunakan pikirannya. Keterampilan manual jelas terlibat dalam keterampilan proses karena mungkin mereka melibatkan penggunaan alat dan bahan, pengukuran, penyusunan atau perakitan alat. Dengan keterampilan sosial dimaksudkan bahwa siswa berinteraksi dengan sesamanya dalam melaksanakan kegiatan belajar mengajar

dengan keterampilan proses, misalnya dengan mendiskusikan hasil

pengamatan.11

Pendekatan keterampilan proses adalah suatu cara mengajar yang menitikberatkan padapengembangan keterampilan-keterampilan perolehan yang gilirannya akan menjadi roda penggerak penemuan dan pengembangan fakta dan

konsep serta penumbuhan dan pengembangan sikap dan nilai.12

Penulis dapat menyimpulkan bahwa keterampilan proses adalah

keterampilan fisik dan mental yang meliputi aspek kognitif, afektif, dan psikomotor yang dapat diaplikasikan dalam suatu kegiatan ilmiah. Dengan demikian, proses ini memberi kesempatan kepada siswa agar terlibat secara aktif

9

Ibid., h. 144.

10

Conny Semiawan, dkk., Pendekatan Keterampilan Proses,Bagaimana Mengaktifkan Siswa dalam Belajar, (Jakarta: Gramedia, 1992), h. 17.

11

Nuryani Y. Rustaman, dkk., Strategi Belajar Mengajar. Cetakan I (Malang: Universitas Negeri Malang, 2005), h. 78.

12

dalam pembelajaran sehingga dengan adanya interaksi antara pengembangan keterampilan proses dengan fakta, konsep, serta prinsip ilmu pengetahuan, akan mengembangkan sikap dan nilai ilmuwan pada diri siswa.

b. Perlunya Pembelajaran Keterampilan Proses Sains

Perkembangan ilmu pengetahuan berlangsung semakin cepat, sehingga para guru tidak mungkin lagi mengajarkan semua fakta dan konsep kepada anak didiknya.Siswa mudah memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak jika disertai dengan contoh-contoh yang wajar sesuai dengan situasi dan kondisi yang dihadapi dengan cara mempraktekkan sendiri.Penemuan ilmu pengetahuan tidak bersifat mutlak namun penemuannya bersifat relatif. Suatu teori mungkin terbantah dan ditolak setelah orang mendapatkan data baru yang mampu membuktikan kekeliruan teori yang dianut. Muncul lagi teori baru, yang prinsipnya mengandung kebenaran relatif.Proses pembelajaran seharusnya pengembangan konsep tidak dilepaskan dari pengembangan sikap dan nilai dari

diri anak didik.13

Keterampilan proses perlu dilatihkan/dikembangkan dalam pengajaran IPA karena keterampilan proses mempunyai peran-peran yaitu, (1) membantu siswa belajar mengembangkan pikirannya, (2) memberi kesempatan kepada siswa untuk melakukan penemuan, (3) meningkatkan daya ingat, (4) memberikan kepuasan intrinsik bila anak telah berhasil melakukan sesuatu, dan (5) membantu

siswa mempelajari konsep-konsep sains.14

Memaknai alasan-alasan yang dikemukakan di atas, mendorong seorang pendidik dalam proses pembelajarannya untuk menerapkan suatu pembelajaran

yang children oriented, yang memungkinkan siswa untuk bersifat aktif dalam

belajar dan menerapkan cara-cara seperti yang dilakukan seorang ilmuwan dalam memahami ilmu pengetahuan.

13

Conny Semiawan, dkk., Op. cit.,. h. 14.

14

c. Jenis-jenis Keterampilan Proses Sains

Jenis-jenis keterampilan proses sains dan karakteristiknya terdiri atas sejumlah keterampilan yang satu sama lain sebenarnya tidak dapat dipisahkan, namun ada penekanan khusus dalam masing-masing keterampilan proses tersebut.

Keterampilan proses sains terdiri dari sebelas keterampilan yaitu, observing

(observasi), classifying (klasifikasi), inferring (menafsirkan), predicting

(prediksi), communicating (komunikasi), interpreting data (interpretasi data),

making operational definitions (menerapkan konsep), posting questions

(mengajukan pertanyaan), hypothesizing (hipotesis), experimenting

(bereksperimen), and formulating models (membuat eksperimen).15

Keterampilan dasar dalam keterampilan proses merupakan dasar dari keterampilan terintegrasi yang pada umumnya lebih kompleks dalam

memecahkan suatu permasalahan dalam suatu eksperimen.16 Perbedaan ragam

jenis keterampilan proses sains menurut beberapa pakar dapat disajikan pada Tabel 2.1.

15

Mary L. Ango, Mastery of Science Process Skills and Their Effective Use in The Teaching of Science: An Educology of Science Education in The Nigerian Context, (International Journal of Educology, Volume 16, No. 1, 2002), h. 15.

16

Grace Teo Yew Mei, Promoting Science Process Skills and The Relevance of Science Trough Science Alive Programme, (Proceedings of The Redesigning Pedagogy: Culture Knowledge and Understanding Conference, Singapore, May 2007), h. 3.

Tabel 2.1 Ragam Jenis Keterampilan Proses Sains

Penulis tertarik untuk memilih pendapat Nuryani Y. Rustaman yang terdiri dari sembilan keterampilan proses yang telah disajikan di dalam Tabel 2.1. Dari kesembilan keterampilan proses tersebut, penulis hanya mengambil empat keterampilan proses di dalam penelitian yang dilakukan yaitu mengamati, klasifikasi, menafsirkan pengamatan, dan berkomunikasi. Penulis menyesuaikan dengan materi yang dipelajari oleh siswa di kelas penelitian yaitu sistem pencernaan makanan. Penulis beranggapan bahwa keempat keterampilan proses tersebut lebih sesuai jika digunakan di dalam materi sistem-sistem, seperti sistem pencernaan makanan.

Mengamati (observasi) merupakan keterampilan paling dasar dalam proses dan memperoleh ilmu pengetahuan serta merupakan hal terpenting untuk mengembangkan keterampilan-keterampilan proses yang lain. Mengamati

17

Nuryani Y. Rustaman, Op. cit., h. 80.

18

Conny Semiawan, dkk., Op. cit., h. 17.

19

Wynne Harlen, The Teaching of Science: Studies in Primary Education, (London: David Fulthon Publishing Commpany, 1992), h. 25.

No. Ragam Jenis KPS Menurut Para Ahli

Menurut Jenis KPS

1. Nuryani Y. Rustaman Observasi, menafsirkan,

klasifikasi, meramalkan,

berkomunikasi, berhipotesis,

merencanakan percobaan,

menerapkan konsep, mengajukan

pertanyaan.17

2. Conny Semiawan Observasi, berhipotesis,

merencanakan penelitian,

mengendalikan variabel,

menafsirkan, menyusun

kesimpulan, meramalkan,

menerapkan konsep,

berkomunikasi.18

3. Wynne Harlen Observasi, berhipotesis,

mengajukan pertanyaan, prediksi,

investigasi, interpretasi data,

menyusun kesimpulan,

merupakan tanggapan seseorang terhadap berbagai objek dan peristiwa alam dengan menggunakan panca indera. Menggunakan indera penglihat, pembau, pendengar, pengecap, dan peraba pada waktu mengamati ciri-ciri semut, capung, kupu-kupu, dan hewan lain yang termasuk serangga merupakan kegiatan yang sangat dituntut dalam belajar IPA. Menggunakan fakta yang relevan dan memadai dari hasil pengamatan juga termasuk keterampilan proses mengamati. Siswa harus mampu mencatat setiap hasil pengamatan tentang fermentasi secara terpisah antara hasil utama dan hasil sampingan termasuk menafsirkan atau ienterpretasi. Menghubung-hubungkan hasil pengamatan tentang bentuk alat gerak dengan habitatnya menunjukkan bahwa siswa melakukan interpretasi. Begitu pula jika siswa menemukan pola atau keteraturan dari satu seri pengamatan tentang jenis-jenis makanan berbagai burung, misalnya semuanya bergizi tinggi, dan menyimpulkan bahwa makanan bergizi diperlukan oleh burung.

Siswa setelah melakukan kegiatan mencatat hasil-hasil pengamatan maka harus mampu mengelompokkan (klasifikasi) penggolongan makhluk hidup dari pengamatan yang dilakukan setelah siswa mengenali ciri-cirinya. Dengan demikian dalam proses pengelompokkan tercakup beberapa kegiatan seperti

mencari perbedaan, mengontraskan ciri-ciri, mencari kesamaan,

membandingkan, dan mencari dasar penggolongan. Jadi, mengklasifikasikan merupakan keterampilan proses untuk memilah berbagai objek peristiwa berdasarkan sifat-sifat khususnya, sehingga didapatkan golongan/kelompok sejenis dari objek peristiwa yang dimaksud.

Meramalkan (prediksi) adalah keterampilan yang siswa harus mampu setelah ia mampu menggolongkan makhluk hidup berdasarkan cirri-cirinya. Keterampilan ini mencakup keterampilan mengajukan perkiraan tentang sesuatu yang belum terjadi berdasarkan suatu kecenderungan atau pola yang sudah ada. Memperkirakan bahwa besok matahari akan terbit pada jam tertentu di sebelah timur merupakan contoh prediksi. Memprediksi dapat diartikan sebagai mengantisipasi atau membuat ramalan tentang segala hal yang akan terjadi pada

waktu mendatang, berdasarkan perkiraan pada pola atau kecenderungan tertentu, atau hubungan antara fakta, konsep, dan prinsip dalam ilmu pengetahuan. Siswa juga harus terampil berkomunikasi, keterampilan ini mencakup kemampuan membaca grafik, tabel, atau diagram dari hasil percobaan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan atau pernapasan termasuk berkomunikasi dalam pembelajaran IPA. Menggambarkan data empiris dengan grafik, tabel, atau diagram juga termasuk berkomunikasi. Selain itu termasuk ke dalam berkomunikasi juga adalah menjelaskan hasil percobaan, misalnya mempertelakan atau memerikan tahap-tahap perkembangan daun, termasuk menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan jelas. Mengkomunikasikan dapat diartikan sebagai menyampaikan dan memperoleh fakta, konsep, dan prinsip ilmu pengetahuan dalam bentuk suara, visual, atau suara visual.

Siswa juga harus terampil dalam berhipotesis. Hipotesis menyatakan hubungan antara dua variabel, atau mengajukan perkiraan penyebab sesuatu terjadi. Dengan berhipotesis diungkapkan cara melakukan pemecahan masalah, karena dalam rumusan hipotesis biasanya terkandung cara untuk mengujinya. Apabila ingin diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan tumbuh, dapat dibuat hipotesis: “Jika diberikan pupuk NPK, maka tumbuhan A akan lebih cepat tumbuh”. Dalam hipotesis tersebut terdapat dua variabel (faktor pupuk dan cepat tumbuh), ada perkiraan penyebabnya (meningkatkan) serta mengandung cara untuk mengujinya (diberi pupuk NPFC). Keterampilan menyusun hipotesis dapat diartikan sebagai kemampuan untuk menyatakan “dugaan yang dianggap benar” mengenai adanya suatu faktor yang terdapat dalam suatu situasi, maka akan ada akibat tertentu yang dapat diduga akan timbul.

Siswa juga harus dapat merencanakan suatu percobaan atau penyelidikan. Beberapa kegiatan menggunakan pikiran termasuk ke dalam keterampilan proses merencanakan penyelidikan. Apabila di dalam lembar kegiatan siswa tidak dituliskan alat dan bahan secara khusus, tetapi tersirat dalam masalah yang dikemukakan berarti siswa diminta merencanakan dengan cara menentukan alat

dan bahan untuk penyelidikan tersebut. Menentukan variabel atau peubah yang terlibat dalam suatu percobaan tentang pengaruh pupuk terhadap laju pertumbuhan tanaman juga termasuk merencanakan penyelidikan. Selanjutnya menentukan variabel kontrol dan variabel bebas, menentukan apa yang diamati, diukur atau ditulis, serta menentukan cara dan langkah kerja juga termasuk merencanakan penyelidikan. Sebagaimana dalam rencana penyusunan rencana kegiatan penelitian perlu ditentukan cara mengolah data untuk dapat disimpulkan, maka dalam rencana penyelidikan pun terlibat kegiatan menentukan cara mengolah data sebagai bahan untuk menarik kesimpulan. Siswa juga harus mampu menerapkan konsep dalam melakukan suatu peneliitian. Misalnya, setelah memahami konsep pembakaraan zat makanan menghasilkan kalori, barulah seorang siswa dapat menghitung jumlah kalori yang dihasilkan sejumlah grambahan makanan yang mengandung zat makanan. Apabila seorang siswa mampu menjelaskan peristiwa baru (misal banjir) dengan menggunakan konsep yang telah dimiliki (erosi dan pengangkutan air), berarti ia menerapkan prinsip yang telah dipelajarinya. Begitu pula apabila siswa menerapkan konsep yang telah dipelajari dalam situasi baru.

Siswa juga dituntut untuk terampil dalam mengajukan pertanyaan. Pertanyaan yang diajukan dapat meminta penjelasan, tentang apa, mengapa, bagaimana, atau menanyakan latar belakang hipotesis. Pertanyaan yang meminta penjelasan tentang pembahasan ekosistem menunjukkan bahwa siswa ingin mengetahui dengan jelas tentang hal itu. Pertanyaan tentang mengapa dan bagaimana keseimbangan ekosistem dapat dijaga menunjukkan si penanya berpikir. Pertanyaan tentang latar belakang hipotesis menunjukkan si penanya sudah memiliki gagasan atau perkiraan untuk menguji atau memeriksanya. Dengan demikian jelaslah bahwa bertanya tidak sekedar bertanya tetapi

melibatkan pikiran.20

20

d. Indikator Keterampilan Proses Sains

Indikator keterampilan proses sains disajikan dalam bentuk Tabel 2.2 berikut ini:21

Tabel 2.2 Keterampilan Proses Sains dan Indikatornya Keterampilan Proses Sains Indikator

Mengamati/Observasi 1) Menggunakan sebanyak

mungkin indera.

2) Mengumpulkan atau

menggunakan fakta yang

relevan.

Mengelompokkan/Klasifikasi 1) Mencatat setiap pengamatan

secara terpisah.

2) Mencari perbedaan,

persamaan.

3) Mengontraskan ciri-ciri.

4) Membandingkan.

5) Mencari dasar

pengelompokkan atau

penggolongan.

6) Menghubungkan hasil-hasil

pengamatan.

Menafsirkan/Interpretasi 1) Menghubungkan hasil-hasil

pengamatan.

2) Menemukan pola dalam

suatu seri pengamatan.

3) Menyimpulkan.

Meramalkan/Prediksi 1) Menggunakan pola-pola hasil

pengamatan.

2) Mengemukakan apa yang

mungkin terjadi pada

keadaan yang belum diamati.

Mengajukan Pertanyaan 1) Bertanya apa, bagaimana,

dan mengapa.

2) Bertanya untuk meminta

penjelasan.

3) Mengajukan pertanyaan yang

berlatar belakang hipotesis.

Berhipotesis 1) Mengetahui bahwa ada lebih

dari satu kemungkinan

penjelasan dari satu kejadian.

2) Menyadari bahwa suatu

21

penjelasan perlu diuji kebenarannyadengan

memperoleh bukti lebih

banyak atau melakukan cara pemecahan masalah.

Merencanakan Percobaan 1) Menentukan

alat/bahan/sumber yang akan digunakan.

2) Menentukan variabel/faktor

penentu.

3) Menentukan apa yang akan

diukur, diamati, dan dicatat.

4) Menentukan apa yang akan

dilaksanakan berupa langkah kerja.

Menggunakan Alat/Bahan 1) Memakai alat/bahan.

2) Mengetahui alasan mengapa

menggunakan alat/bahan.

3) Mengetahui bagaimana

menggunakan alat/bahan.

Menerapkan Konsep 1) Menerapkan konsep yang

telah dipelajari dalam situasi baru.

2) Menggunakan konsep pada

pengalaman baru untuk

menjelaskan apa yang sedang terjadi.

Berkomunikasi 1) Mengubah bentuk penyajian.

2) Memerikan/menggambarkan

data empiris hasil percobaan

atau pengamatan dengan

grafik atau tabel atau

diagram.

3) Menyusun dan

menyampaikan laporan

secara sistematis.

4) Menjelaskan hasil percobaan

atau penelitian.

5) Membaca grafik, tabel, atau

diagram.

6) Mendiskusikan hasil

kegiatan, suatu masalah atau suatu peristiwa.

e. Peranan Guru dalam Mengembangkan Keterampilan Proses Sains Secara umum peran guru terutama berkaitan dengan pengalaman mereka membantu siswa mengembangkan keterampilan proses sains. Menurut Harlen ada beberapa aspek yang perlu diperhatikan oleh guru dalam berperan mengembangkan keterampilan proses, yaitu seorang guru harus memberikan kesempatan kepada siswa untuk menggunakan keterampilan proses dalam melakukan eskplorasi materi dan fenomena. Pengalaman langsung tersebut

memungkinkan siswa untuk menggunakan alat-alat inderanya dan

mengumpulkan informasi atau bukti-bukti untuk kemudian ditindaklanjuti dengan pengajuan pertanyaan, merumuskan hipotesis berdasarkan gagasan yang ada.

Guru juga perlu memberikan kesempatan untuk berdiskusi dalam kelompok-kelompok kecil dan juga diskusi kelas. Tugas-tugas dirancang agar siswa berbagi gagasan (urun-rembuk), menyimak teman lain, menjelaskan dan mempertahankan gagasan sehingga siswa dituntut untuk berpikir reflektif tentang hal yang sudah dilakukannya, menghubungkan gagasan dengan bukti dan pertimbangan orang lain untuk memperkaya pendekatan yang direncanakan. Berbicara dan menyimak menyiapkan dasar berpikir untuk bertindak. Seorang guru juga harus mendengarkan pembicaraan siswa dan mempelajari produk yang telah siswa buat untuk menemukan proses yang diperlukan untuk membentuk suatu gagasan. Dengan kata lain, aspek ketiga menekankan: membantu pengembangan keterampilan bergantung pada pengetahuan bagaimana siswa menggunakannya.

Mendorong siswa mengulas (review) secara kritis tentang bagaimana

kegiatan mereka telah dilakukan. Merekajuga hendaknya didorong untuk mempertimbangkan cara-cara alternatif untuk meningkatkan kegiatan para siswa. Membantu siswa untuk menyadari keterampilan-keterampilan yang siswa perlukan adalah penting sebagai bagian dari proses belajar.

Guru juga memberikan teknik atau strategi untuk meningkatkan keterampilan, khususnya ketepatan dalam observasi dan pengukuran misalnya, atau teknik-teknik yang perlu rinci dikembangkan dalam komunikasi. Begitu

pula dalam penggunaan alat, karena mengetahui bagaimana cara menggunakan alat tidak sama dengan menggunakannya. Menggunakan teknik secara tepat

berarti memerlukan pengetahuan bagaimana cara menggunakannya.22

3. Tinjauan Konsep Sistem Pencernaan Makanan

a. Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) Konsep Sistem Pencernaan Makanan

Konsep Sistem Pencernaan Makanan yang dipelajari di SMA/MA memiliki

Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar sebagai berikut.23

Tabel 2.3 Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) Konsep Sistem Pencernaan Makanan

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar

3. Menjelaskan struktur dan fungsi

organ manusia dan hewan tertentu, kelainan dan/atau penyakit yang mungkin terjadi serta implikasinya pada

Salingtemas.

3.3. Menjelaskan

keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem

pencernaan makanan pada manusia dan hewan (misalnya ruminansia).

b. Kajian Konsep Sistem Pencernaan Makanan

Pola makan yang bermasalah dapat menyebabkan penyakit, termasuk penyakit defisiensi (kekurangan zat gizi tertentu). Untuk mencegah hal itu beberapa negara membuat slogan menu sehat untuk masyarakatnya. Misalnya

Amerika Serikat dengan seven basic-nya.24

Manusia memerlukan makanan yang seimbang yang sesuai dengan kebutuhan tubuh untuk menjaga agar hidup tetap sehat. Makanan yang dimakan biasanya dalam bentuk molekul-molekul besar. Molekul-molekul besar tidak dapat diserap dan dimanfaatkan oleh tubuh secara langsung untuk memperoleh

22

Wynne Harlen, Op. cit., h. 73.

23

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, DaftarStandar Isi (SK-KD) Biologi SMA. 2006, h. 456.

24

D. A. Pratiwi, dkk., Biologi SMA/MA Jilid 2 untuk Kelas XI, (Jakarta: Erlangga, 2006), h. 124.

energi, ataupun untuk bertumbuh dan berkembang. Dengan demikian, makanan tersebut harus dipecah menjadi zat-zat yang lebih kecil. Proses pemecahan

makanan tersebut dilakukan secara mekanis dan secara kimiawi.25

Makhluk hidup tingkat tinggi memiliki proses pemecahan makanan yang berbeda-beda. Untuk makhluk hidup tingkat rendah, proses pemecahan makanan terjadi di dalam sel sebaliknya pada makhluk hidup tingkat tinggi proses pemecahan makanan terjadi di luar sel. Hal ini dimungkinkan dengan adanya

sistem pencernaan yang tersusun oleh saluran dan kelenjar pencernaan.26

Pembahasan zat-zat makanan, sistem pencernaan makanan pada manusia, dan ganguan/kelainan yang terjadi pada sistem pencernaan dijelaskan sebagai berikut.

1) Zat-Zat Makanan

Makanan sehat adalah makanan yang mengandung gizi dalam jumlah yang seimbang serta higienis. Makanan bergizi adalah adalah makanan yang mengandung karbohidrat, lemak, protein, vitamin, air, dan unsur-unsur mineral. Makanan higienis adalah makanan yang tidak mengandung bibit penyakit

ataupun zat-zat yang dapat mengganggu dan membahayakan kesehatan tubuh.27

Kekurangan salah satu atau lebih dari zat makanan tersebut dalam waktu yang cukup lama dapat menyebabkan terjadinya gangguan pada tubuh. Sebaliknya,

kelebihan zat makanan juga tidak baik bagi kesehatan.28

Makanan memiliki fungsi yaitu, sebagai penyedia bahan bakar atau sebagai sumber energi, sebagai pembangun tubuh, juga sebagai pelindung dan

pertahanan tubuh.29 Berikut ini akan dibahas tentang macam-macam zat

makanan beserta fungsinya. a) Karbohidrat

Karbohidrat adalah zat makanan yang banyak menghasilkan energi yang diperlukan tubuh. Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi

25

Diah Aryulina, Choirul Muslim, dkk., Biologi SMA dan MA untuk Kelas XI, (Jakarta: Erlangga, 2004), h. 153.

26

Ibid.

27

Ibid.

28

D.A. pratiwi, dkk., Op. cit., h. 132.

29

dalam penyediaan bahan pembentuk protein dan lemak serta menjaga

keseimbangan asam dan basa.30

Karbohidrat merupakan suatu molekul yang tersusun dari unsur-unsur

karbon (C), hidrgogen (H), dan oksigen (O) dengan rumus umum CnH2nOn.

dilihat dari gugus gula penyusunnya, karbohidrat dapat dibagi menjadi tiga

golongan sebagai berikut.31

 Monosakarida

Monosakarida (C6H12O6) adalah karbohidrat yang terdiri dari satu gugus gula.

Monosakarida memiliki rasa manis dan mudah larut dalam air. Contoh monosakarida adalah heksosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, dan manosa.

 Disakarida

Disakarida (C12H22O11)n adalah karbohidrat yang terdiri dari dua gugus gula.

Disakarida juga memiliki rasa manis dan mudah larut dalam air. Contohnya, laktosa (gabungan antara glukosa dan galaktosa), sukrosa (gabungan antara glukosa dan fruktosa), dan maltosa (gabungan antara glukosa dan glukosa).

 Polisakarida

Polisakarida (C6H10O5) adalah karbohidrat yang terdiri dari banyak gugus

gula. Polisakarida biasanya tidak berasa dan sukar larut dalam air. Contohnya adalah amilum yang tersusun dari 60-300 gugus gula berupa glukosa, glikogen (yang tersusun dari 12-16 gugus gula), dan selulosa, piktin, lignin, serta kitin yang tersusun dari ratusan hingga ribuan gugus gula dengan tambahan senyawa lainnya.

Karbohidrat memiliki beberapa fungsi, yaitu sebagai sumber energi dan mengatur proses metabolisme, menjaga keseimbangan asam dan basa, serta sebagai bahan pembentuk struktur sel, jaringan, dan organ tubuh.

b) Lemak

Lemak atau lipid adalah zat organik hidrofobik sehingga sukar larut dalam air. Tetapi, lemak dapat larut dalam pelarut organik seperti kloroform, eter, dan benzen.

30

D.A. pratiwi, dkk., Loc. cit.

31

Molekul lemak terdiri dari empat bagian, yaitu satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak. Asam lemak terdiri dari rantai hidrokarbon (CH) dan gugus karboksil COOH). Molekul gliserol memiliki tiga gugus karboksil (-OH) dan tiap gugus karboksil berinteraksi dengan gugus karboksil asam lemak. Berdasarkan ikatan kimianya, asam lemak dibedakan menjadi dua, yaitu:

 Asam lemak jenuh, bersifat non-esensial karena dapat diseintesis oleh tubuh dan umumnya berwujud padat pada suhu kamar. Asam lemak jenuh berasal dari lemak hewani, misalnya mentega dan gajih.

 Asam lemak tidak jenuh, bersifat esensial karena tidak dapat disintesis oleh tubuh dan umumnya berwujud cair pada suhu kamar. Asam lemak tidak jenuh berasal dari lemak nabati, misalnya minyak goreng, minyak kedelai, dan minyak jagung.

Lemak berfungsi diantaranya, pembawa zat-zat makanan yang esensial, sebagai sumber energi yang paling besar, pelindung alat-alat tubuh yang lunak dan melindungi tubuh dari suhu yang rendah, sebagai bahan penyusun membran sel, dan sebagai penahan rasa lapar karena pencernaan lemak membutuhkan waktu lebih lama.

c) Protein

Protein menyusun kurang lebih 50% berat kering organisme. Protein bukan hanya sekedar bahan simpanan atau bahan struktural, seperti karbohidrat dan lemak, tetapi juga berperan penting dalam fungsi kehidupan.

Protein merupakan makromolekul. Protein terdiri atas satu atau lebih polimer. Setiap polimer tersusun atas monomer yang disebut asam amino. Masing-masing asam amino mengandung satu atom karbon (C) yang mengikat

satu atom hidrogen (H), satu gugus amin (NH2), satu gugus karboksil (-COOH),

dan lain-lain (gugus R).

Berbagai jenis asam amino membentuk rantai panjang molekul ikatan peptida. Ikatan peptida adalah ikatan antara gugus karboksil satu asam amino dengan gugus amin dari asam amino yang lain yang ada di sampingnya. Asam amino yang membentuk rantai panjang ini disebut protein (polipetida). Polipeptida di dalam tubuh manusia disintesis di ribosom.

Asam amino yang diperkukan tubuh ada 20 macam. Sepuluh di antaranya sangat penting untuk pertumbuhan sel-sel tubuh manusia dan tidak dapat dibuat di dalam tubuh, sehingga harus didapatkan dari luar tubuh, asam amino itu disebut asam amino esensial. Selain asam amino esensial, terdapat juga asam amino non-esensial. Asam amino non-esensial merupakan asam amino yang dapat dibuat di dalam tubuh manusia. Bahan bakunya berasal dari asam amino lainnya. Macam-macam asam amino esensial dan non-esensial disajikan dalam Tabel 2.4 berikut ini.

Tabel 2.4 Macam-macam Asam Amino Esensial dan Non-esensial Asam Amino Esensial Asam Amino Non-esensial

 Isoleusin

 Leusin

 Lisin

 Metionin

 Fenilalanin

 Histidin

 Treonin

 Triptofan

 Valin

 Arginin

 Alanin

 Asparagin

 Asam aspartat

 Sistein

 Glisin

 Prolin

 Serin

 Tirosin

 Asam glutamat

 Glutamin

Protein dibagi menjadi dua golongan, yaitu protein yang berasal dari hewan (protein hewani) dan dari tumbuhan (protein nabati). Protein hewani merupakan protein sempurna karena mengandung asam amino esensial. Protein hewani dapat diperoleh dari daging, ikan, susu, dan telur.

Protein nabati merupakan protein tidak sempurna karena kandungan asam amino esensialnya kurang lengkap. Jumlahnya kurang untuk memenuhi keperluan tubuh, kecuali dari kacang-kacangan terutama kedelai. Protein nabati dapat diperoleh dari padi-padian, kacang-kacangan, dan sayuran. Protein yang berkaitan dengan penyusunan sel, jaringan ataupun organ disebut protein struktural. Dan protein yang berkaitan dengan enzim, antibodi, ataupun hormon disebut protein fungsional.

Protein secara umum berfungsi sebagai zat pembangun dan pelindung tubuh. Fungsi protein lainnya di dalam tubuh adalah (1) mensintesis substansi-substansi penting seperti hormon, enzim, antibodi, dan kromosom; (2) mendorong pertumbuhan, perbaikan, dan pemeliharaan struktur tubuh, mulai dari sel, jaringan, hingga organ; (3) memacu dan berpartisipasi dalam berbagai

reaksi kimia dan biologis (biokatalisator); (4) menyeimbangkan cairan dalam tubuh (asam-basa) karena bersifat amfoter (dapat bersifat asam atau basa); (5) berfungsi sebagai sistem buffer (penyangga pH) yang efektif; (6) menyediakan energi; dan (7) membantu mengatur kemampuan tubuh mendetoksifikasi (menawar racun) zat-zat asing.

d) Mineral

Mineral merupakan substansi anorganik dan pada umumnya ditemukan dalam bentuk ion. Mineral diperlukan oleh tubuh untuk berbagai fungsi, seperti menjaga keseimbangan asam-basa dan pembentukan struktur tubuh.

Unsur-unsur mineral dibagi menjadi dua golongan, yaitu unsur makro dan unsur mikro. Macam-macam unsur, sumber, fungsi, dan pengaruhnya bagi tubuh

dapat dilihat pada Tabel 2.5.32

Tabel 2.5 Macam-macam Unsur Mineral

Mineral Contoh Sumber Fungsi Gejala Defisiensi Kalsium (Ca) Susu, sayuran hijau,

kacang-kacangan, dan daging.

Pembentukan tulang dan gigi, pembentukan

darah, dan

menjaga aktivitas saraf serta otot.

Rakitis, kejang

otot, osteoporosis, dan darah sukar membeku

Fosfor (P) Susu, tepung,

kacang-kacangan, daging,

sayuran, telur, dan

ikan.

Pembentukan tulang dan gigi,

kontraksi otot,

dan aktivitas

saraf.

Lesu, tulang dan

gigi menjadi

rapuh

Natrium (Na) Daging, garam,

mentega, dan produk peternakan.

Komponen enzim, DNA, RNA, dan ATP.

Dehidrasi, kejang otot, syok, mual, dan kelelahan Zat Besi (Fe) Daging, sayuran hijau,

buah, dan serealia.

Transmisi saraf

dan kontraksi

otot, serta

mengatur pH.

Anemia, lesu, dan pusing

Iodin (I) Makanan laut, telur,

susu, dan garam

beriodin.

Pembentukan

hemoglobin dan

sintesis hormon

Gondok

32

tiroksin.

Kalium (K) Sayuran, buah-buahan,

kecap, dan daging

unggas.

Aktivitas kelenjar

tiroid, mengatur

detak jantung,

serta memelihara keseimbangan air

dan transmisi

saraf.

Gangguan jantung

dan pernapasan,

serta lemah otot.

Magnesium (Mg)

Kacang-kacangan, sayuran hijau, daging,

makanan laut, dan

serealia.

Pembentukan

tulang, serta

menjalankan

fungsi enzim,

otot, dan saraf.

Gangguan mental, emosi, dan otot

e) Vitamin

Vitamin adalah senyawa organik kompleks yang esensial untuk pertumbuhan dan fungsi biologis yang lain bagi makhluk hidup. Vitamin tidak disintesis dalam tubuh, kecuali vitamin K. Oleh karena itu, makanan yang dikonsumsi harus mengandung vitamin.

Vitamin dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu vitamin yang larut dalam air (vitamin B dan C) dan vitamin yang larut dalam lemak (vitamin A, D, E, dan K). Jenis-jenis vitamin, sumber, fungsi dan akibatnya jika tubuh kekurangan

dapat dilihat pada Tabel 2.6 di bawah ini.33

Tabel 2.6 Jenis-jenis Vitamin, Sumber, Fungsi, dan Akibatnya jika Tubuh Kekurangan

Vitamin Contoh Sumber Fungsi Akibat

Avitaminosis

A (retinol) Hati, susu, mentega,

keju, margarin yang

diperkaya, wortel,

dan bayam.

Menjaga kesehatan

mata, hidung,

mulut, pencernaan,

dan sistem

pembuangan air

seni. Hemeralopia, xeroftalmia, dan keratomalasia. B1 (thiamin, aneurin)

Ragi, nasi, roti,

serealia, hati, unggas, telur, ikan, buah, dan sayur.

Membantu

metabolisme dan

mengubah karbohidrat menjadi energi.

Beri-beri, dan

tubuh

pegal-pegal.

33

B2 (riboflavin) Produk susu, hati, ragi, buah, gandum,

serealia, sayuran,

daging tanpa lemak, dan unggas.

Membantu pengeluaran

energi, serta

menjaga kesehatan

kulit, selaput

lendir, dan susunan saraf.

Keilosis (bibir pecah-pecah,

sudut mulut

luka).

B3 (niasin) Hati, ayam, kalkun,

halibut, susu, tuna, telur, biji-bijian, buah dan sayuran, roti, dan

serealia yang

diperkaya.

Membantu mengubah

karbohidrat, lemak,

dan protein

menjadi energi,

penting untuk

pertumbuhan, serta membantu

persenyawaan hormon.

Pelagra, diare,

dementia, dan

dermatitis.

B6 (peridoksin, piridoksamin)

Susu dan hati, daging

tak berlemak, roti

gandum, dan serealia.

Membantu lebih

dari 60 reaksi

enzim.

Pelagra, anemia,

obstipasi, dan

sembelit.

Asam folat Hati dan berbagai

jenis sayuran.

Membantu

produksi sel darah

dan membantu

mempertahankan susunan saraf.

Diare, kehilangan

selera makan,

dan anemia.

H (biotin) Hampir semua jenis

makanan.

Sebagai perantara metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein Dermatitis (radang kulit) Asam pantotenat

Telur, hati, kacang merah, kacang tanah,

biji-bijian, sayuran

dan ikan.

Membantu metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein/proses oksidasi.

Alergi, mual,

dan sakit perut interitis.

B12 Hati, daging, telur,

dan susu.

Membantu

persenyawaan sel darah putih dan

merah, serta

membantu reaksi

metabolisme.

Anemia pernisiosa

C (asam askorbat)

Brokoli, taoge, jeruk besar, sayuran, dan buah segar.

Membantu mempertahankan dan memperbaiki

jaringan yang

berhubungan, tulang, gigi, tulang

Skorbut (sariawan), pendarahan kulit, kerusakan sendi.

rawan; serta mempercepat penyembuhan. D

(kolekalsiferon)

Susu yang diperkaya,

minyak hati ikan,

keju, dan kuning

telur.

Membantu metabolisme kalsium dan fosfor

untuk kesehatan

tulang dan gigi

Rakitis dan

osteoporosis

E (tokoferol) Minyak nabati,

biji-bijian, sayuran hijau, dan kecambah.

Mencegah dan

mempertahankan selaput sel

Keguguran

K Sayuran hijau,

kedelai, dan hati sapi.

Berguna dalam

persenyawaan protrombin

(berguna untuk

pembekuan darah)

Darah sukar

membeku

f) Air

Seseorang sering kali mengabaikan pentingnya minum air karena merasa tidak ada gunanya. Padahal, air merupakan senyawa yang sangat penting bagi tubuh. Air merupakan komponen utama protoplasma dan berperan penting dalam metabolisme sel. Tubuh manusia dalam sehari membutuhkan air rata-rata 2,5 liter yang dapat diperoleh dari air minum dan air yang terkandung dalam makanan yang kita makan. Air di dalam tubuh diatur oleh beberapa kelenjar hormon, misalnya kelenjar hipofisis, kelenjar anak ginjal, dan kelenjar tiroid.

Air dalam tubuh memiliki fungsi yaitu: (1) pelarut beberapa jenis bahan makanan dan vitamin, (2) menjaga tekanan osmosis dalam sel, (3) mengangkut makanan ke jaringan tubuh, (4) mengangkut sisa metabolisme ke luar tubuh, (5) medium berbagai rekasi kimia dalam tubuh, dan (6) menjaga keseimbangan suhu

tubuh.34

2) Sistem Pencernaan Makanan Manusia

Pencernaan makanan pada saluran pencernaan manusia meliputi dua proses, yaitu pencernaan mekanik dan pencernaan kimiawi. Pencernaan mekanik adalah pencernaan yang dilakukan oleh gigi di dalam mulut, sedangkan pencernaan

34

kimiawi adalah pencernaan yang melibatkan enzim. Pencernaan kimiawi terjadi mulai dari mulut, lambung, dan usus.

Proses pencernaan makanan pada manusia melibatkan alat-alat pencernaan. Alat-alat pencernaan manusia terdiri dari saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan.

Saluran pencernaan manusia terdiri dari mulut (kavum oris), kerongkongan (esofagus), lambung (ventrikulus), usus halus, usus besar (kolon), dan anus.

Kelenjar pencernaan menghasilkan enzim-enzim yang dibutuhkan dalam proses pencernaan. Kelenjar pencernaan terdapat di air liur atau ludah, lambung,

pankreas, dan hati.35

Gambar 2.1 Saluran pencernaan pada manusia36

a) Saluran Pencernaan

 Rongga Mulut

Pencernaan makanan secara fisik dan kimiawi dimulai dalam mulut. Selama pengunyahan, geligi dengan berbagai ragam bentuk akan memotong, melumat, dan menggerus makanan, yang membuat makanan tersebut lebih mudah ditelan dan meningkatkan luas permukaannya. Kehadiran makanan

35

Ibid. h. 168.

36

Eva Latifa Hanum, Widi Purwianingsih, dkk., Biologi 2 Kelas XI SMA dan MA,

dalam rongga mulut (oral cavity) akan memicu refleks saraf yang menyebabkan kelenjar ludah mengeluarkan ludah melalui duktus (saluran) ke

rongga mulut.37

 Gigi

Gigi manusia ada tiga jenis dengan fungsi yang berbeda-beda, yaitu: Gigi seri/insisivus. Gigi seri pada manusia biasa jumlahnya ada 8 buah. 4 buah di bagian bawah dan 4 buah di bagian atas. Gigi seri berfungsi untuk memotong makanan.

Gigi taring/kaninus. Gigi taring pada manusia dewasa jumlahnya ada 4 buah. Gigi ini berfungsi untuk menyobek makanan.

Gigi geraham. Pada manusia dewasa jumlahnya ada 20 buah, dengan rincian,

8 buah geraham depan (premolar) dan 12 buah geraham belakang (molar).

Gigi geraham berfungsi untuk mengunyah makanan.

anak memiliki susunan gigi berbeda dengan orang dewasa. Anak-anak mempunyai gigi sejumlah 20 buah atau sering disebut sebagai gigi susu. Gigi susu itu terdiri dari 8 buah gigi seri, 4 buah gigi taring, dan 8 buah gigi

geraham.38

Gambar 2.2 Bagian-bagian gigi39

37

Neil A. Campbell, Jane B. Reece, etc, BIOLOGY, (San Fransisco: Pearson Benjamin Cummings, 1999), Fifth Edition, h. 30.

38

Suparmin, Ririn Safitri, dkk., BIOLOGI XI untuk SMA/MA, (Surakarta: Mediatama, 2014), h. 144.

39

 Lidah

Lidah tertutup oleh selaput lendir dan tersusun dari otot lurik yang dilapisi

oleh selaput mukosa.40 Lidah berfungsi sebagai alat pengecap, selain itu juga

berfungsi untuk membantu mencampur makanan dalam mulut, membantu

menelan makanan, dan menghasilkan kelenjar ludah.41

 Kelenjar ludah

Kelenjar ludah berfungsi untuk melarutkan makanan, memudahkan penelanan, dan melindungi selaput mulut terhadap panas, dingin, asam, dan basa. Ada 3 bagian kelenjar ludah, yaitu:

Glandula parotis: menghasilkan ludah yang berbentuk air.

Glandula submaksilaris/submandibularis: menghasilkan getah yang mengandung air dan lendir.

Glandula sublingualis: menghasilkan getah yang mengandung air dan lendir.42

Gambar 2.3 Letak kelenjar ludah43

 Kerongkongan (Esofagus)

Makanan yang telah memasuki mulut kemudian menuju ke esofagus yang dindingnya dilapisi epitelium berlapis pipih. Kerongkongan berupa tabung yang

40

Diah Aryulina, dkk., Op. cit., h. 169.

41

Suparmin, dkk., Loc. cit.

42

Suparmin, dkk., Op. cit., h. 145.

43

panjangnya sekitar 25 cm, memanjang dari akhir rongga mulut hingga ke

lambung.44

Dinding kerongkongan memiliki otot-otot yang dapat mengatur gerakan kembang kempis pada saat mendorong makanan yang berbentuk gumpalan-gumpalan (bolus) agar masuk ke dalam lambung. Gerakan otot demikian disebut

gerak peristaltis.45

Gambar 2.4 Gerak peristaltis pada kerongkongan46

 Lambung (Ventrikulus)

Lambung berada pada sisi kiri rongga abdomen, persis di bawah diafragma.47

Lambung sering dikatakan perut besar yang terdiri dari empat bagian, yaitu bagian kardiak, fundus, badan lambung, dan pilorus. Pada kedua ujung lambung terdapat klep (sfingter). Klep pertama terletak pada ujung yang berbatasan dengan kerongkongan disebut sfingter esofageal. Fungsinya adalah untuk menjaga makanan agar tetap di lambung dan hanya akan terbuka saat makanan masuk atau pada saat muntah. Klep kedua terdapat pada ujung yang berbatasan

dengan duodenum disebut sfingter pilorus.48

Pencernaan di dalam lambung terjadi secara kimiawi, melibatkan

enzim-enzim pencernaan. Enzim-enzim-enzim tersebut antara lain:49

44

D.A. pratiwi, dkk., Op. cit., h.145.

45

Diah Aryulina, dkk., Op. cit., h. 170.

46

Eva Latifah Hanum, dkk., Op. cit., h. 147.

47

Neil A. Campbell, Jane B. Reece, etc, Op. cit., h. 31.

48

Diah Aryulina, dkk.,Op. cit., h. 170.

49

 Asam klorida (HCl), membunuh kuman yang ikut bersama makanan, mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin, merangsang membuka dan menutupnya sfingter pilorus, dan merangsang sekresi getah usus.

 Pepsin, memecah protein menjadi pepton.

 Lipase, mencerna lemak.

 Renin, menggumpalkan kasein dalam susu.

Isi lambung yang telah masuk kemudian dicampur melalui kerja kontraksi otot polos. Seseorang bisa merasakan rasa lapar ketika lambung kosongnya berkontraksi. (Sensasi lapar juga dikaitkan dengan pusat otak yang memonitor status nutrisi darah). Sebagai akibat pencampuran dan kerja enzim, makanan yang baru ditelan akan menjadi bubur nutrien yang dikenal dengan nama kim

asam (acid chyme).50

Gambar 2.5 Bagian-bagian lambung51

 Usus Halus (Intestinum Tenue)

Usus halus memiliki panjang 7 meter, dibagi menjadi tiga bagian, yaitu:52

Usus dua belas jari(duodenum), dinamakan ini karena panjangnya sekitar 12 jari orang dewasa yang disejajarkan.

50

Neil A. Campbell, Jane B. Reece, etc,Op. cit., h. 32.

51

Eva Latifah Hanum, dkk., Op. cit., h. 148.

52

Usus kosong (jejunum), dinamakan ini karena pada orang yang telah meninggal bagian tersebut kosong.

Usus penyerapan (ileum), dinamakan ini karena pada bagian inilah zat-zat makanan diserap oleh tubuh. Pada usus penyerapan dilapisi oleh tonjolan yang disebut vilus. Setiap vilus berbentuk seperti jari yang mengandung sebuah pembuluh limfe. Ada kira-kira lima juta vilus usus yang membuat

permukaan usus menjadi sebesar 75.000 cm2.

Gambar 2.6 Struktur usus halus53

 Usus Besar (Kolon)

Usus besar merupakan kelanjutan dari usus halus. Kolon terdiri dari tiga bagian yaitu kolon naik, kolon datar, dan kolon turun. Kolon memiliki tambahan usus yang disebut umbai cacing atau apendiks. Pada pertemuan antara usus halus

dan usus besar terdapat suatu penyempitan yang disebut klep ileosekum. Klep ini

berfungsi untuk menjaga makanan yang sudah masuk ke dalam usus besar, tidak

dapat kembali ke usus halus.54

Satu fungsi penting kolon adalah untuk menyerap kembali air yang telah masuk ke dalam saluran pencernaan untuk berfungsi sebagai bahan pelarut berbagai getah pencernaan. Secara keseluruhan sekitar 7 liter cairan disekresikan

53

Gerard J. Tortora and Bryan Derrickson, Principles of Anatomy and Physiology,

(United State of America: John Wiley and Sons, Inc, 2009), Twelfth Edition, h. 951.

54

ke dalam lumen saluran pencernaan setiap hari. Sebagian reabsorpsi atau penyerapan kembali air terjadi bersama-sama dengan penyerapan nutrien dalam usus halus. Kolon menyelesaikan pekerjaan itu dengan menyerap kembali

sekitar 90% air yang memasuki saluran pencernaan.55

Gambar 2.7 Bagian-bagian kolon56

Penyerapan dan penambahan air bertujuan agar feses (kotoran) dalam keadaan tidak cair dan juga tidak padat. Pembentukan feses pada usus besar

dibantu oleh bakteri Escherichia coli. Bagian akhir dari saluran pencernaan

merupakan bagian menggelembung yang disebut rektum. Penyerapan air tidak lagi terjadi pada rektum. Rektum dapat berkontraksi yang aktivitas kontraksinya dapat menimbulkan defekasi, yaitu proses pengeluaran zat-zat sisa hasil

pencernaan makanan melalui anus.57

55

Neil A. Campbell, Jane B. Reece, etc, Op. cit., h. 36.

56

Eva Latifah Hanum, dkk., Op. cit., h. 151.

57

b) Kelenjar Pencernaan58

Kelenjar pencernaan berfungsi menghasilkan enzim-enzim pencernaan. Kelenjar pencernaan dalam sistem pencernaan manusia antara lain kelenjar saliva, kelenjar parotis, kelenjar submaksilaris/submandibularis, kelenjar sublingualis, pankreas, dan hati. Contoh kelenjar pencernaan pada manusia adalah pankreas dan hati. Keduanya bekerja sama dalam pengeluaran kadar gula darah.

Pankreas merupakan kelenjar eksokrin sekaligus endokrin. Pankreas disebut sebagai kelenjar eksokrin karena menghasilkan getah-getah pankreas yang disekresikan usus halus. Sedangkan sebagai kelenjar endokrin, pankreas menghasilkan hormon, misalnya insulin dan glukagon.

Sari-sari makanan yang diserap usus halus akan melewati hati terlebih dahulu. Hati berfungsi sebagai pengatur keseimbangan zat makanan dalam darah dan sebagai penyekresi empedu. Empedu mengandung garam empedu, pigmen empedu, air, kolesterol, dan lesitin. Garam empedu berfungsi menurunkan tegangan butir lemak agar dapat diemulsikan sehingga mudah diserap. Empedu juga menghasilkan pigmen bilirubin dan biliverdin. Pigmen ini memberi warna cokelat pada feses.

Hati bekerja sama dengan insulin dan glukagon yang dihasilkan oleh pankreas untuk mengatur keseimbangan zat makanan dalam darah. Jika gula darah berlebihan, insulin akan merangsang hati untuk mengabsorpsi glukosa dan mengubahnya menjadi glikogen. Dengan begitu, kadar glukosa darah menjadi normal kembali.

Glukagon yang dihasilkan pankreas berfungsi untuk merangsang hati untuk mengubah glikogen menjadi glukosa, dan mengeluarkan glukosa jika kadar glukosa dalam darah rendah. Hati bersama-sama hormon insulin dan glukagon bekerja sama memelihara keseimbangan gula darah. Insulin dan glukagon bekerja antagonis.

58

3) Gangguan/Kelainan pada Sistem Pencernaan59

Beberapa gangguan/kelainan pada sistem pencernaan yaitu:

 Gastritis: peradangan mukosa lambung.

 Konstipasi/sembelit: lambatnya pergerakan feses melalui usus besar.

 Pankreasitis: peradangan pankreas.

 Diare: pergerakan yang cepat dari materi tinja sepanjang usus besar.

 Flatus: masuknya gas-gas dalam saluran pencernaan.

 Xerostomia: produksi air liur yang amat sedikit.

 Kolik: salah cerna akibat makanan yang masuk terlalu banyak.

 Apendisitis: keadaan apendiks yang meradang.

 Hemaroid: keadaan membengkaknya vena pada anus.

 Tukak lambung/ulkus: luka pada dinding lambung yang umumnya

disebabkan oleh infeksi bakteri tertentu.

 Peritonitis: peradangan pada selaput perut/peritoneum.

B. Hasil Penelitian Relevan

Juniati, melakukan penelitian dengan tema “Pengaruh Strategi Pembelajaran

Probex (Predict, Observe, Explain) terhadap Motivasi dan Hasil Belajar Peserta

Didik pada Konsep Kalor (Fisika)”. Penelitian ini dilakukan di SMPN 3

Purworejo dengan sampel sebanyak 24 orang, dengan menggunakan metode penelitian tindakan kelas (PTK). Hasil menunjukkan bahwa motivasi peserta didik meningkat dari siklus I 25% menjadi 52.5% pada siklus II. Nilai pretes dan postes unuk konsep kalor juga meningkat ketuntasan dari 33.3% menjadi 66.6% pada siklus I dan nilai pretes dan postes pada siklus II dengan ketuntasan

75% menjadi 95,8%.60

Zulaeha, I Wayan Darmadi, dan Komang Werdhiana, dalam jurnalnya yang berjudul “Pengaruh Model Pembelajaran Predict, Observe, And Explain Pada Materi Kalor Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa Kelas X SMA Negeri 1 Balaesang”. Hasil penelitian menunjukkan terdapat peningkatan kemampuan

59

Suparmin, Ririn Safitri, dkk., Op. cit., h. 153.

60

KPS siswa meskipun hasilnya tidak berbeda jauh antara kelas eksperimen dan

kelas kontrol.61

Puji Rahayu, Arif Widyatmoko, dan Hartono, dalam jurnalnya yang berjudul “Penerapan Strategi POE (Predict-Observe-Explain)dengan Metode Learning Journals dalam Pembelajaran IPA untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan Keterampilan Proses Sains”. Hasil Penelitian didapatkan bahwa strategi POE mampu meningkatkan pemahaman konsep yang lebih besar pada kelas

eksperimen daripada kelas kontrol begitu juga dengan KPS siswa.62

Herni Budiati, Sugiyarto & Sarwanto, dalam jurnalnya yang berjudul “Pengaruh Model Pembelajaran POE (Prediction, Observation, Explanation) Menggunakan Eksperimen Sederhana dan Eksperimen Terkontrol Ditinjau dari Keterampilan Metakognitif dan Gaya Belajar Terhadap Keterampilan Proses

Sains”. Hasil penelitian didapatkan bahwa model pembelajaran POE dengan

menggunakan metode eksperimen terkontrol dan sederhana mampu

mempengaruhi KPS siswa. Model pembelajaran POE menggunakan eksperimen terkontrol memperoleh rerata KPS lebih tinggi jika dibandingkan model

pembelajaran POE menggunakan eksperimen sederhana.63

61 _{Zulaeha, I Wayan Darmadi, dan Komang Werdhiana, “ Pengaruh Model Pembelajaran}

Predict, Observe, And Explain Pada Materi Kalor Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa Kelas X SMA Negeri 1 Balaesang”, Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako (JPFT), Vol. 2 (2), 2014, h. 6.

62 _{Puji Rahayu, Arif Widyatmoko, dan Hartono, “Penerapan Strategi POE (}

Predict-Observe-Explain) dengan Metode Learning Journals dalam Pembelajaran IPA untuk Meningkatkan Pemahama Konsep dan Keterampilan Proses Sains”, Unnes Science Education Journal, Vol. 4 (3), 2015, h. 1016 & 1019.

63 _{Herni Budiati, Sugiyarto & Sarwanto, “Pengaruh Model Pembelajaran POE}

(Prediction, Observation, Explanation) Menggunakan Eksperimen Sederhana dan Eksperimen Terkontrol Ditinjau dari Keterampilan Metakognitif dan Gaya Belajar Terhadap Keterampilan Proses Sains . h. 153.