PENGEMBANGAN PROGRAM PERKULIAHAN ANATOMI TUMBUHAN BERBASIS VISUOSPASIAL MELALUI REPRESENTASI MIKROSKOPIS SISTEM JARINGAN TUMBUHAN UNTUK MENINGKATKAN PENALARAN DAN PENGUASAAN KONSEP CALON GURU BIOLOGI.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................
UCAPAN TERIMAKASIH .......................................................................
ABSTRAKS ………...................................................................................
ABSTRACT ………….............................................................................
DAFTAR ISI ………...............................................................................
DAFTAR TABEL ......................................................................................
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………..

BAB I

PENDAHULUAN.................................................................
A
B
C
D
E
F

BAB II

iv
vi
vii
ix
x
xiii
xv
xviii

Latar Belakang Masalah................................................
Rumusan masalah..........................................................
Tujuan…………............................................................
Manfaat Penelitian .......................................................
Implikasi .......................................................................
Penjelasan Istilah ........................................................

PERKULIAHAN SISTEM JARINGAN TUMBUHAN
MELALUI PENGEMBANGAN VISUOSPASIAL .........

A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L

1

Visuospasial (visual-spasial) ........................................
Representasi mikroskopis ............................................
Representasi Visuospasial ..........................................
Imajinasi ....................................................................
Bahasa Rupa Gambar ...................................................

Teori belajar ...............................................................
Proses belajar ...............................................................
Hasil belajar ................................................................
Kemampuan penalaran ................................................
Perkembangan Intelektual ............................................
Sistem Jaringan Tumbuhan……………………………
Karakter dan Masalah dalam pembelajaran Anatomi
Tumbuhan .....................................................................

1
14
15
15
16
16

18
18
21
22

24
29
30
33
35
37
38
39
44

iv

BAB III

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN ..........................................

47

A
B

47
51
51
52
59
62
63
63
63
72

Paradigma Penelitian .....................................................
Disain & Metoda Penelitian ......................................
1. Persiapan (Studi Pendahuluan) .............................
2. Tahap Perancangan dan Pengembangan ...............
3. Uji Coba Penelitian ...............................................
4. Implementasi Penelitian ......................................

a. Lokasi Penelitian .............................................
b. Subyek Penelitian ..............................................
c. Teknik Pengumpulan Data ................................
d. Prosedur dan Teknik Pengolahan Data ………

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A

B
C
D

E
F

G
D

E

Pengembangan Program Perkuliahan Anatomi
Tumbuhan ……………………………………………
1 Uji Coba Penelitian
a. Uji Coba Terbatas ……………………………
b. Uji Coba Luas ……………………………….
2 Implementasi Penelitian ………………………..
a. Strategi Perkuliahan …………………………...
b. Model Pembelajaran Berbasis Visuospasial
Representasi Mikroskopis Jaringan Tumbuhan
Representasi Visuospasial Jaringan Tumbuhan
Penguasaan Konsep
1 Kisi-Kisi Soal Test Penguasaan Konsep
2 Hasil Test Penguasaan Konsep
Pengusaan Konsep berdasarkan Gender
Penalaran Logis
1 Hasil Tolt ( Test of Logical Thinking)
2 Variabel Penalaran
Hasil Angket
Temuan dan Pembahasan ……………………………..
1. Model Wimba Dapat Meningkatkan Penguasaan

Konsep ……………………………………………
2. Model Wimba Meningkatkan
Kemampuan
Penalaran ………………………………………….
Dampak Pembelajaran Model Wimba ……………….
1. Sikap mahasiswa ………………………………...

74
74
75
75
81
88
88
96
104
109
116
116
118

121
122
122
124
126
127
127
138
142
142

v

2.
3.
4.

Manfaat Pembelajaran Model Wimba …………..
Keunggulan model wimba ………………………
Keterbatasan Penelitian ………………………….

142
143
144

KESIMPULAN DAN SARAN …………………………..

146

A. Kesimpulan …………………………………………..
B. Implikasi Penelitian ………………………………….
C. Saran……………...………………………………….

146
148
148

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………….

150

BAB V

vi

DAFTAR TABEL

Tabel

Nama Tabel

2.1

Aplikasi taksonomi kognitif untuk kecerdasan visualspatial.........................................................................
Bentuk dan Ciri-ciri Jaringan Dasar .............................
Bentuk dan Ciri-ciri Jaringan Epidermis dan
derivatnya.....................................................................
Road map penelitian yang relevan dengan
pengembangan program visuo- spasial dalam
pembelajaran anatomi/histologi……………………..
Perbaikan instrumen hasil validasi para ahli (expert
judgment)…………………………………………….
Teknik pengumpulan data hasil penelitian ………….
Kriteria Indeks Kesukaran …………………………..
Kriteria Indeks Daya Pembeda (ID) ………………..
Koefisien Korelasi Validitas Butir Soal ……………
Skor peta konsep jaringan dasar dan epidermis rujukan
Kriteria N-Gain………………………………………
Bahan praktikum pada uji coba terbatas dan uji coba
luas ………………………………………………….
Hasil test penguasaan konsep mahasiswa calon guru
Biologi ………………………………………………
Hasil uji beda Duncan antar pasangan perlakuan ……
Hasil penilaian gambar 2D, 3 D dan 3D-Clay ………..
Susunan Perkuliahan Jaringan Tumbuhan …………..
Susunan Praktikum Jaringan Tumbuhan ……………
Hasil Belajar Pada Perkulihan Teori …………………
Penilaian ketrampilan praktikum di laboratorium …..
Hasil uji korelasi menunjukkan hubungan antara
praktikum jaringan dasar dan praktikum jaringan
epidermis …………………………………………….
Hasil rerata ketrampilan kerja laboratorium …………

2.2
2.3
2.4

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9

4.10

Halaman

20
42
43

46
59
65
66
67
68
70
73
80
82
82
83
92
93
97
103

103
104

vii

4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28

Nilai Representasi Mikroskpis Mahasiswa …………
Representasi Mikroskopis Jaringan Dasar …………
Hasil Rata-Rata Representasi Visuospasial Dalam
Bentuk Gambar-3D Dan 3D-Clay …………………
Nilai Rata-Rata Representasi Visuospasial Mahasiswa
Dalam Bentuk Gambar-3D …………………………
Ketrampilan Mahasiswa Calon Guru Menggambar 3D Jaringan Tumbuhan ……………………………
Uji Kotelasi Untuk Mengetahui Hubungan Dalam
Kegiatan Visuospasial Dalam Praktikum …………
Kisi-Kisi Soal Penguasaan Konsep Berdasarkan
Taksonomi Bloom’s Yang Direvisi ………………
Kisi-Sisi Dimensi Proses Kognitif Berdasarkan
Konsep …………………………………………..
Hasil Test Penguasaann Konsep Mahaisiwa yang
Diteliti …………………………………………….
Hasil Pemetaan Kemampuan Kognitif (C1, C2 dan
C3) ………………………………………………..
Hasil Pemetaan Jawaban Mahasiswa Berdasarkan
Dimensi Pengetahuan ………………………………
Prosentase Jawaban Mahasiswa Berdasarkan Konsep
Prosentase Jawaban Mahasiswa Berdasarkan Konsep
Beserta Turunannya …………………………………
PenguasaanKonsep Berdasarkan Gender ………….
Hasil Test Penalaran Logis Berdasarkan Variabel
Penalaran …………………………………………..
Uji Korelasi Variabel Penalaran ……………………
Ringkasan Hasil Angket Tentang Model Wimba…
Pengelompokan Nilai N-Gain Kelompok IC……

106
107
109
110
112
112
117
117
118
119
120
120
121
121
124
125
126
135

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Nama Gambar

Halaman

1.1
1.2

Prekonsepsi mahasiswa tentang xilem …………….
Prekonsepsi mahasiswa tentang jaringan pembuluh,
khususnya xilem …………………………………….
Berpikir visuospasial meliputi model eksternal dan
internal (diadaptasi dari Bertel, etal., 2006 dan Kansky,
1993) ............................................................
Proses Imajinasi oTabrani, 2000: 3) .............................
Limas Citra manusia oTabrani, 2000:5) ……………….
Proses belajar odiadaptasi dari Tabrani, 2009)
Model proses informasi pada teori belajar dan memori
(sumber : Gagne, 1985 : 71) ........................................
Paradigma Penelitian ……………………………….
Rancangan program penelitian ..........................................
Langkah- langkah kegiatan perkuliahan model Wimba,
warna biru menunjukkan adanya aktivitas visuospasial
dan gambar …………………………………………
Langkah- langkah kegiatan praktikum model Wimba..
Diagram empat macam perlakuan dalam penelitian,
Induktif-Clay oIC), Induktif Gambar oIG), Deduktif-Clay
oDC), Deduktif Gambar oDG) …………………………………….
Diagram tiga macam perlakuan dalam penelitianoIP :
Induktif Play doh, IG : Induktif Gambar, DG : Deduktif
Gambar) ………………………………………………….
Perkuliahan model Wimba pada uji terbatas, dengan
menayangkan gambar 2D, sayatan melintang dan
membujur daun monokotil (a). Mahasiswa sedang
berusaha untuk membuat representasi 3D pada kegiatan
perkuliahan di kelas (b). ………………………………
Praktikum model Wimba, setelah pengamatan mahasiswa
mempresentasikan hasil representasi 3D jaringan
tumbuhan pada tahap diskusi kelas……………………...
Template yang digunakan untuk membentuk struktur 3D
jaringan tumbuhan (potongan batang Helianthus sp.)……

6

2.1

2.2
2.3
2.4
2.5
3.1
3.2
3.3

3.4
3.5

3.6

4.1

4.2

4.3

6

23
25
26
28
34
49
54

55
57

61

62

76

77
79

ix

4.4

4.5
4.6
4.7
4.8

4.9

4.10

4.11

4.12

4.13
4.14

4.15
4.16
4.17

(a) model wimba tipe DG dan (b) model wimba tipe IC.
Hasil representasi 3D-Clay, pada tipe DG ditunjukkan
pada gambar (c) dan tipe IC ditunjukkan oleh gambar (d)
Hasil TOLT sebelum dan sesudah mengikuti proses
pembelajaran. ……………………………………………
Strategi Perkuliahan Jaringan Tumbuhan Model Wimba
Hasil peta konsepmahasiswa ……………………………
(a) Proses perkuliahan pada pendekatan deduktif untuk
mengekplorasi kemampuan 3D mahasiswa dengan
penayangan gambar 2D, (b) mahasiswa menggambar 3D
pada LKM dan (c dan d) mahasiswa menggambarkan
hasil kerjanya di depan kelas.……………………………
Kegiatan praktikum kelompok IC (a) membuat preparat
dan pengamatan mikroskopis, (b) pembuatan 3Dclaysetelah analisis, (c) hasil sementara 3D-clay (d)
Presentasi
mahasiswa
tentang
hasil
3D
clay………………………..
Kegiatan praktikum pada IG (a) membuat preparat dan
pengamatan mikroskopis, (b) membuat gambar 2D pada
LKM praktikum, (c) mempresentasikan hasil pengamatan
gambar 2D
dan 3D, (d) gambar hasil presentasi
mahasiswa.………………………………………………
Representasi mikroskopis jaringan sklerenkim, sayatan
melintang (a), sayatan membujur (b) dan jaringan
kolenkim, sayatan melintang (a), sayatan membujur
(b)…………………………………………………………
Representasi visuospasial, gambar-3D kolenkim (a),
sklerenkim (b) dan gambar 3D potongan batang
Helianthus (c) …………………………………………….
Hasil gambar 2D dan 3D sebelum diskusi serta hasil
konstruksi gambar-3D dan 3D-clay setelah diskusi …
Nilai pre tes dan pos tes TOLT, (a) perlakuan IG, (b)
perlakuan IC, (c) perlakuan DG dan (d) rata-rata total
perlakuan ………………………………………………

84
88
91
98

99

101

102

107

111
114

123

Hasil tes penguasaan konsep pre tes dan pos tes
mahasiswa ………………………………………………

129

Hasil pemetaan kemampuan kognitif (C1, C2 dan C3) dari
hasil tes penguasaan konsep dalam (%)……………….

129

Jumlah mahasiswa (%) menjawab soal faktual dan
konseptual ……………………………………………….

131

x

4.18
4.19

Penguasaan konsep mahasiswa berdasarkan konsep yang
dibahas …………………………………………………..
Penguasaan konsep pada konsep sklerenkim dengan
turunannya (sklereid) dan epidermis dengan turunannya
(stomata dan trikoma) ……………………………………

132

132

4.20

Peta konsep, gambar 3D dan rata – rata praktikum
berdasarkan kelompok nilai N-Gain pada model wimba
tipe IC ………………………………………………..

4.21

Proses perkuliahan jaringan tumbuhan pada perlakuan IC

136
137

4.22

Hasil pretest dan postest penalaran logis berdasarkan
variabel penalaran …………………………………..

140

Model pembelajaran Wimba untuk mengembangkan
kemampuan penalaran pada tipe IG ……………………

142

4.23

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran
1
2
3
4
5
6
7
8

Nama Lampiran
Hasil pretes, postest, N-Gain, Peta Konsep,
Praktikum, Gambar, Paly doh, dan hasil TOLT
Hasil rekapitulasi Aanalisis Butir Soal Sistem
Jaringan Tumbuhan
Analisis Statistika
Satuan Acara Perkuliahan
Bahan ajar
Lembar Kerja Mahasiswa
Lembar Observasi
Lembar Penilaian

Halaman
154
160
160
185
195
256
279
289

xii

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah
Sains atau Ilmu Pengetahuan Alam dibutuhkan oleh manusia untuk
membantu kehidupan sehari- hari. Sains dipelajari agar manusia memahami
proses-proses alam yang selalu berkaitan dengan kehidupannya. Sains
mempersiapkan manusia menghadapi kemajuan teknologi hasil pengembangan
sains. Sund dan Trowbribge (1973) merumuskan bahwa sains merupakan
kumpulan pengetahuan dan proses.Sains sebagai proses merupakan langkahlangkah yang ditempuh para ilmuwan untuk melakukan penyelidikan dalam
rangka mencari penjelasan tentang gejala-gejala alam, sehingga belajar sains
dapat mengembangkan cara berpikir ilmiah seseorang.
Sains dilandasi anggapan bahwa kejadian di alam semesta terjadi di dalam
pola-pola konsisten yang dapat dipahami melalui

studi yang sistematis dan

seksama. Pola-pola di alam semesta dapat ditemukan dengan menggunakan
pikiran dan logika serta bantuan instrumen. Sains juga dilandasai anggapan bahwa
alam semesta adalah suatu sistem tunggal yang mempunyai prinsip dasar sama di
mana-mana. Pengetahuan sebagai satu bagian dari alam semesta dapat digunakan
untuk menjelaskan bagian lain. Sains menuntut adanya fakta-fakta, serta
memadukan logika dan imajinasi(Rutherford and Ahlgren, 1990).
Biologi termasuk bidang sains, yang mempelajari pengetahuan dan proses
yang terjadi dalam makhluk hidup dan kehidupan. Seperti halnya yang terjadi

1

dalam alam semesta, proses yang terjadi dalam makhluk hidup juga merupakan
pola yang konsisten dapat dipelajari dandikembangkan untuk memenuhi
kebutuhan hidup manusia. Biologi yang materinya berkaitan denganmahkluk
hidup dan proses kehidupan akan mudah dipahami apabila melibatkan imajinasi.
Imajinasi adalah daya untuk membentuk gambaran atau imaji (citra) atau konsepkonsep mental dalam proses membentuk gambaran tertentu. Imajinasi merupakan
struktur intensional yaitu hubungan imajinatif antara tindakan berimajinasi dengan
subyek yang diimajinasikan atau imaji (image) (Djoyosuroto, 2007).
Hasil penelitian Kelley, Davidson and Nelson (2008), pada hasil tes
tentang struktur dan fungsi dalam biologi pada berbagai skala (particle to whole
organisms) menunjukkan telah terjadi miskonsepsi pada mahasiswa. Mereka
berpendapat

bahwa

antara

pengetahuan

biologi

dan

imajinasi

tidak

berhubungan.Gambar biologi hanya dapat mengungkapkan struktur tapi tidak
mengungkapkan fungsi, gambar biologi adalah gambar cantik tetapi tidak
quantifiable. Sebaliknya Campbell, Reece, dan Mitchell (2005) menyatakan
bahwa struktur dan fungsi saling terkait pada sistem organisasi biologi. Dengan
menganalisis sistem biologis, dapat diketahui struktur dan cara kerjanya.
Sistem

jaringan

tumbuhan

merupakan

pengetahuan

dasar

dalam

mengembangkan ilmu botani, seperti fisiologi tumbuhan, bioteknologi dan
rekayasa genetika serta biologi terapan lainnya seperti pertanian, hortikultur,
patologi tanaman dan kehutanan. Perkembangan botani sangat pesat, karena
berkaitan dengan pangan, sandang, papan dan

kesehatan yang merupakan

kebutuhan primer bagi kehidupan manusia. Pengetahuan tentang Botani,

2

khususnya Anatomi Tumbuhan diperlukan tidak hanya bagi seseorang atau
kelompok orang sains saja, tetapi juga diperlukan oleh masyarakat pada umumnya
untuk dapat memanfaatkan tumbuhan bagi kehidupannya. Misalnya, bagaimana
mereka mengimajinasikan air yang disiramkan pada tanah dapat diserap oleh akar
tumbuhan hingga mencapai daun untuk proses fotosintesis, dan bagaimana
mereka mengimajinasikan hasil fotosintesis yang diangkut ke seluruh bagian
tumbuhan menjadi amilum yang disimpan dalam biji padi, atau ubi jalar, umbi
ketela pohon, dan umbi kentang serta bagaimana seseorang berpikir tentang
pembentukan kayu oleh tanaman yang banyak dibutuhkan oleh manusia. Untuk
memahami itu semua diperlukan pengetahuan dasar tentang struktur jaringan
tumbuhan khususnya bagi mahasiswa calon guru biologi, karena mereka
bertanggunga jawab tentang pengetahuan biologi di tingkat pendidikan dasar dan
menengah.
Dalam memahami struktur jaringan tumbuhan ini diperlukan kemampuan
representasi mikroskopis. Kemampuan menggambarkan dan memahami struktur
jaringan tumbuhan

tersebut diperoleh dari pelajaran melalui perkuliahan dan

kegiatan praktikum di laboratorium. Pada kenyataannya kegiatan praktikum saat
ini tidak efektif dan tidak efisien, karena pada umumnya praktikum dianggap
hanya sebagai pelengkap saja, misalnya fasilitas peralatan laboratorium kurang
memadai dibanding dengan jumlah mahasiswa. Keadaan ini menjadikan kegiatan
praktikum kurang optimal, lebih banyak menyita waktumahasiswa. Selama ini
dalam mempelajari jaringan tumbuhan, pada umumnya hanya terbatas untuk
membedakan struktur jaringan antara satu kelompok sel

3

tumbuhan dengan

kelompok sel tumbuhan yang lain. Hal ini juga dapat menimbulkan kejenuhan
bagi mahasiswa.
Untuk mempelajari sistem jaringan tumbuhandiperlukan imajinasi yang
cukup baik

sehingga

dapat menggambarkan struktur, posisi dan fungsi sel

tumbuhan serta hubungan antara satu sel dengan sel lainnya dalam tumbuhan.
Kita seringkali lupa bahwa proses belajar adalah proses membentuk imajinasi
dalam pikiran kita, misalnya bagaimana kita menilai seseorang pandai
membaca.Kemampuan mengimajinasikan apa yang dibaca atau kemampuan
menangkap pesan yang dibaca dapat digunakan untuk menilai seseorang pandai
membaca. Dari hasil uji coba kemampuan menangkap pesan dari bacaan pada
mahasiswa, umumnya mahasiswa mengungkap pesan teks sebagai bahasa
(verbal)yang hasilnya kurang memuaskan, baru setelah diminta untuk berimajinasi
dan membuat gambar dari apa yang dibaca maka menjadi jelas apa makna yang
dibaca (Tabrani, 2009).
Proses perkuliahan yang dilakukan saat ini umumnya terbatas mentransfer
informasi yang sudah jadi dan telah teruji kepada mahasiswa. Melakukan proses
belajar seperti itu ternyata merupakan kelemahan dalam sistem pembelajaran kita,
karena

mahasiswaakhirnya hanya sebagai pengguna informasi. Sistem

pembelajaran seperti ini tidak menumbuhkan kreativitas mahasiswa. Mahasiswa
cenderung pasif, dan instan.Selain itu perkuliahan yang dilakukan saat ini
cenderung hanya menggunakan kemampuan verbal dan visual saja, kurang
memperhatikan masalah spatial. Hasil studi pendahuluan berupa tes kemampuan
representasi mikroskopis jaringan tumbuhan yang dilakukan terhadap guru-guru

4

SMP dan SMA, menunjukkan hasil tes kurang memuaskan, karena hanya
sebagian kecil saja, 30%

responden dapat menjawab dengan benar. Dengan

kondisi pengetahuan guru seperti ini, tentu diperlukan upaya peningkatan
representasi mikroskopis struktur jaringan tumbuhan bagi guru dan calon guru
biologi.
Studi pendahuluan prekonsepsi mahasiswa calon guru Biologi tentang
sistem jaringan tumbuhan dilaksanakan menggunakan tes essay yang berjumlah
12 pertanyaandan diujikan terhadap 26 orang mahasiswa program studi
Pendidikan Biologi yang belum mengikuti matakuliah anatomi tumbuhan. Hasil
jawabannya dihitung menggunakan persentase dan dianalisis, dan dikategorikan
tiga jenis jawaban (tepat, kurang tepat dan tidak ada jawaban atau salah).
Prekonsepsi yang ingin diketahui adalah fungsi xilem, elemen xilem, proses
tumbuh, penebalan dinding sel, trakea dan trakeid, noktah, kambium, distribusi
radial pada tumbuhan, lingkar tahun, kayu regang dan kayu padat (kayu suban dan
galih), dan resin.
Hasil tes uji prekonsepsi mahasiswa Pendidikan Biologi semester dua
tentang xilem, menunjukkan bahwa mahasiswa umumnya tidak dapat menjawab
dengan baik terhadap pertanyaan yang diberikan,

diperoleh mahasiswa yang

menjawab benar, sebanyak 54% tentang fungsi xilem sebagai alat transportasi
pada tumbuhan, sedangkan tentang elemen xilem, proses tumbuh pada jaringan
tumbuhan, membedakan trakea dan trakeid dan letak noktah tidak dapat dijawab
dengan baik oleh mahasiswa. Mahasiswa yang dapat menjawab benar hanya

5

berkisar sekitar (5-14)%, bahkan soal tentang penebalan dinding sel tidak ada
jawaban yang benar (0%) (Gambar 1.1).

tidak ada jawaban
letak noktah

tepat
64%

32%

5%

71%

24%

beda trakea trakeid
penebalan dinding sel

kurang tepat

5%
71%

29%

0%
12%

proses tumbuh

74%

14%

elemen xilem

58%

31%

11%
6%

fungsi xilem

40%

54%

Gambar 1.1 Prekonsepsi mahasiswa tentang xilem
Data Gambar 1.2 menunjukkan hasil tes prekonsepsi mahasiswa tentang jaringan
pembuluh, menunjukkan jumlah mahasiswayang dapat menjawab
tidak ada jawaban

kurang tepat

pembentukan kayu

20%

resin

tepat
54%

26%
43%

9%

48%
31%

kayu regang, kayu padat

64%

5%
14%

lingkar tahun

51%
35%

distribusi aksial, radial
fungsi kambium

61%

39%

0%
12%

52%
36%

Gambar 1.2 Prekonsepsi mahasiswa tentang jaringan pembuluh, khususnya xilem
dengan tepatsekitar 5%-48%, jawaban mahasiswa tentang resin relatif cukup
tinggi, 48% menjawab dengan tepat, dan fungsi kambium dijawab tepat sebanyak
6

36% dan pertanyaan tentang lingkar tahun dapat dijawab tepat

oleh 35%.

Pertanyaan tentang proses pembentukan kayu dan pertanyaan tentang kayu regang
dan kayu padat tidak dapat dijawab dengan baik (20% dan 5%).
Mahasiswa tidak memahami tentang distribusi aksial dan radial, karena
tidak seorangpun mahasiswa bisa menjawab dengan tepat (39% menjawab kurang
tepat 61% tidak menjawab). Jawaban yang tepat adalah distribusi aksial pada
batang kayu dilaksanakan oleh trakea dan trakeid dan distribusi radial
dilaksanakan oleh parenkim jari- jari empulur.
Pada konsep kayu padat dan kayu regang, mahasiswa yang menjawab
kurang tepat cukup tinggi(64%), prekonsepsi mahasiswa tentang perbedaan kayu
padat dan kayu renggang, umumnya jawaban mahasiswa adalah karena kambium
atau proses tumbuh yang berbeda atau perawatan yang berbeda. Jawaban yang
tepat adalah bahwa kayu padatadalah kumpulan xilem padat (warna lebih gelap)
yang sudah tidak lagi berfungsi sebagai alat transportasi, sedangkan kayu regang
(warna lebih terang), adalah kumpulan xilem pada kayu tersebut yang masih
berfungsi sebagai alat transportasi. Pembentukan kayu merupakan konsep yang
banyak tidak dapat dijawab oleh 54% mahasiswa. Jawaban yang tepat adalah kayu
dibentuk oleh kambium yang membentuk xilem sekunder pada pertumbuhan
sekunder (20%), jawaban kurang tepat adalah kayu dibentuk oleh kumpulan sel
mati.
Hasil tesini menunjukkan bahwa mahasiswa belum memahami tentang
xilem khususnya dan sistem jaringan tumbuhan umumnya. Dari hasil wawancara
mahasiswa tentang bentuk 3D struktur jaringan, mahasiswa sulit membayangkan

7

bentuk 3D struktur jaringan. Pada saat perkuliahan dosen mengalami kesulitan
menjelaskan struktur 3D jaringan tumbuhan. Untuk itu dibutuhkan model
pembelajaran yang dapat merangsang kemampuan 3D mahasiswa.
Studi literatur menunjukkan bahwa memahami struktur sel pada sistem
jaringan tumbuhan dalam bentuk 3D dapat memudahkan mahasiswa untuk
memahami struktur sistem jaringan tumbuhan. Untuk memahami bentuk 3D dapat
mengoptimalkan kemampuan
imajinasi,

visuospasial.Selain itu dipelajari pula tentang

pengembangan visuospasial pada materi anatomi tumbuhan dan

pengembangan kemampuan representasi mikroskopis dan visuospasial serta
perkembangan penalaran mahasiswa.
Kemampuan visuospasial merupakan salah satu jenis kecerdasan manusia,
dari delapan jenis

kecerdasan yang sudah teridentifikasi. Delapan jenis

kecerdasan tersebut adalah kecerdasan linguistik, kecerdasan logis matematis,
kecerdasan spatial (visuospasial), kecerdasan musikal, kecerdasan kinestetik,
kecerdasan interpersonal, dan kecerdasan intrapersonal, serta kecerdasan naturalis
(Lazear, 2004). Sementara pada saat ini, dalam situasi sekolah tradisional, siswa
yang memiliki dan mengembangkan kecerdasan linguistik dan logis matematis
akan berhasil. Padahal untuk memahami suatu konsep dan mengingat atau
menyimpan dalam memori jangka panjang, banyak hal yang harus dilakukan dan
harus melibatkan beberapa indera, yaitu dengan melakukan latihan, organisasi dan
elaborasi (Jasmine, 2007). Semakin banyak indera yang dilibatkan, semakin
mendukung memori jangka panjang, sehingga perlu pengembangan kecerdasan
lain selain kecerdasan linguistik dan logis matematis.

8

Mengembangkan imajinasi yang berkaitan dengan struktur jaringan
tumbuhan berbasis visuospatialakan lebih mudah dipahami apabila dilengkapi
dengan gambar. Umumnya perkuliahan sistem jaringan tumbuhan telah dilengkapi
oleh gambar dua dimensi(2D). Namun dalam pembelajaran masih kurang
memperhatikan

aspek

spasialnya,

sehingga

mahasiswasulit

untuk

mengimajinasikan struktur jaringan dalam bentuk tiga dimensi (3D). Terdapat
kecenderungan
Lu(2008)dalam

aspek

spasial

terabaikan,

penelitiannya

embrionikmengungkapkan

tentang

seperti

yang

dilakukan

perkembangan

bahwa pada perkembangan

awal

Mei
awal

embrionik

sebenarnya tidak terjadi perubahan spatial, dalam proses pembelahannya hanya
jumlah sel yang meningkat. Akan tetapi hasil studi pendahuluan menunjukkan
bahwa umumnya mahasiswa berpendapat pembelahan sel

yang terjadi selalu

disertai dengan peningkatan volume (spatial). Hal ini terjadi karena mereka
kurang memperhatikan perubahan spasialnya.
Kemampuan visuospatial adalah kemampuan seseorang untuk memahami
konsep melalui representasi visual yang berhubungan dengan spasial dalam
belajar dan melakukan tugas (Bertel,

etal., 2006).

Dengan kata lain dalam

mempelajari sistem jaringan tumbuhan,seyogianya mulai memperhatikan aspek
visual dan spasialnya (visuospatial) yaitu kemampuan untuk mengimajinasikan
gambar dari dua dimensi (2D) menjadi tiga dimensi (dimensi ruang, 3D).Dengan
demikian mempelajari sistem jaringan tumbuhan banyak menggunakan gambar,
model, media yang dalam praktikum melibatkan alat-alat bantu, seperti mikroskop
dan alat-alat lainnyauntuk meningkatkan indra mereka (Rutherford and Ahlgren,

9

1990). Dengan menggunakan alat bantu tersebut dari apa yang sempat dilihat
meski hanya sepotong-potong dalam bentuk 2D, diharapkan dapat membangun
imajinasinya menjadi satu gambaran yang utuh.
Kemampuan reperesentasi mikroskopis (2D) dalam mempelajari sistem
jaringan tumbuhan sangat diperlukan untuk dapat merepresentasikan bentuk 3D,
diharapkan dapat membantu kemampuan seseorang untuk dapat memahami dan
menjelaskan peristiwa-peristiwa proses fisiologis (seperti metabolisme sel, sistem
transpor dan proses tumbuh dan berkembang) pada tanaman secara lebih baik
serta kemudian dapat meningkatkan berpikir kreatif dan kritis dalam
mengembangkan bioteknologi seperti kultur sel dan jaringan serta rekayasa
genetika. Ferguson (1977) dan Hadamard (1949)melaporkan bahwa komponen
visual dan spasial mendukung sangatkuat dalam pemikiran mereka(Ramadas,
2009). Shepard (1988)menyatakan bahwa imajinasi dan visualisasi spasial sangat
penting bagi kreativitas

dan discovery (penemuan)(Ramadas, 2009).Telah

dilaporkan pula dalam berbagai publikasi selama 20 tahun terakhir, terdapat
hubungan antara kemampuan spasial dan kesuksesan dalam sains dan matematika
(Sorby, 2009). Hasil peneliti Sorby (2009) menunjukkan bahwa latihan
kemampuan spatial (3D) dapat meningkatkan hasil belajar di fakultas teknik,
khususnya pada mahasiswa perempuan. Dinyatakan pula bahwa belajar melalui
visual dan spasial dapat meningkatkan kemampuan pemecahan masalah dalam
pembelajaran sains (Ramadas, 2009).Joneset al. (2010) menyatakan bahwa ada
hubungan antara kemampuan visuospasial dengan kemampuan berpikir logis.
Kemampuan spasial mendukung cara berpikir seseorang, biasanya laki-laki

10

memiliki kemampuan spasial lebih baik daripada perempuan, danditemukan pula
bahwa dalam berpikir laki- laki lebih banyak menggunakan strategi holistik dan
perempuan menggunakan strategi analitik(Linn &Peterson, 1985 dalam Sorby,
2009).Oleh karena itu dalam memahami struktur jaringan tumbuhan mahasiswa
dituntut untuk mengembangkan kemampuan visuospasial sehingga mampu
merepresentasikan apa yang diamati secara mikroskopis, yaitu struktur jaringan
tumbuhan melalui

sayatan melintang

dan membujur

dengan

mikroskop.

Mahasiswa mengimajinasikan dan menggambarkan struktur jaringan tumbuhan
dari 2D menjadi 3D. Diharapkan pembelajaran berbasisvisuospatial dapat
membantu seseorang untuk berimajinasi tentang struktur tumbuhan menjadi lebih
konkret, sehingga dapat membantu memahami proses rumit yang terdapat dalam
tumbuhan,

dan penalaran untuk membantu proses pemecahan masalah yang

timbul dalam proses fisiologis tumbuhan.
Dalam studi kurikulum Program Studi Biologi dan Pendidikan Biologi,
baik di dalam maupun di luar negeri, pada materi anatomi tumbuhan hampir
seluruhnya mempunyai karakteristik materi yang serupa. Umumnya kurikulum
materi anatomi tumbuhan dimulai dari konsep sel, jaringan dan kemudian organ
tumbuhan, dan dari seluruh kurikulum yang ditemukan dan dikaji tampaknya
belum melibatkan kemampuan visuospatial dalam mempelajari sistem jaringan
tumbuhan (Suprapto, 2010).
Tumbuhan merupakan kesatuan dari

sistem jaringan tumbuhan yang

terdiri atas sistem jaringan dasar, sistem jaringan dermal, sistem jaringan
pembuluh. Sistem jaringan tumbuhan merupakan satu kesatuan sel-sel yang

11

tersusun dalam sistem jaringan dasar, sistem jaringan dermal dan sistem jaringan
pembuluh, yang mana didalam sistem jaringan tersebut sel-sel dan derivatnya
saling bekerja sama, mendukung dan memperkokoh sehingga tumbuhan bisa
tumbuh, berdiri tegak dan mampu menghasilkan oksigen serta bahan organik yang
dibutuhkan oleh semua makhluk hidup.
Selama ini mahasiswa membuat gambar hasil representasi mikroskopis
jaringan tumbuhan kurang memberikan pesan dankurang dimengerti. Mahasiswa
sulit mengenali kembali apa yang telah digambar. Dalam seni rupa, dikenal
bahasa rupa.Dalam bahasa rupa dikenal istilah imaji dan tata ungkapan. Imaji
terdiri atas imaji tampak (disebut wimba) dan imaji tak tampak (disebut citra).
Dalam bahasa rupa, wimba dibedakan menjadi isi wimba dan cara wimba. Isi
wimba adalah obyek yang digambar, misalnya gambar kerbau harus menunjukkan
ciri-ciri kerbau, sedangkan cara wimba adalah cara bagaimana obyek tersebut
digambar sehingga gambar mudah dikenali, misalnya menggambar kerbau tampak
samping, sehingga anak kecilpun tahu bahwa itu adalah gambar kerbau.
Bagaimana cara menyusun berbagai wimba agar gambar dapat bercerita disebut
tata ungkapan dalam (Tabrani, 2009).
Sistem jaringan tumbuhan akan mudah dikenali bila digambar dalam
bentuk 3D, pada cara wimba disebut tampak atas dan tampak samping atau aneka
tampak, untuk memperjelas gambar yang dianggap penting, gambar dapat
diperbesar atau gambar diperkecil bila tidak dianggap penting.
Model untuk mengembangkan program perkuliahan anatomi tumbuhan
berbasis visuospatial disebut model wimba, yaitu membuat gambar 2D menjadi

12

3D yang berasal dari hasil pengamatan mikroskopissistem jaringan tumbuhan.
Langkah-langkah yang digunakan dalam merepresentasikan gambar 2D menjadi
gambar 3D digunakan langkah-langkah aplikasi taksonomi kognitif untuk
kecerdasan visual-spatial (Lazear, 2004). Langkah-langkah tersebut adalah
mengamati gambar 2D, menganalisis gambar memperhatikan secara detail bentuk
atau struktur sel kemudian dikaitkan dengan fungsinya, kemudian merancang
bentuk 3D dan mengkreasikan hasil rancangannya menjadi produk 3D. Ketika
wimba-wimba yang berupa sel parekim, sel kolenkim dan sel sklerenkim sudah
diketahui bentuk 3Dnya dan digambar, kemudian gambar tersebut disatukan
berdasarkan letak dan pola seperti obyek sebenarnya, misalnya potongan batang
dalam gambar 3D disebut tata ungkapan dalam. Model pembelajaran Wimba ini
modifikasi dari Lazear (2004) dan Tabrani (2009), diharapkan dapat merangsang
mahasiswa membuat gambar sistem jaringan tumbuhan yang dapat mudah
dikenali dan membawa pesan bukan hanya sekedar menggambar tanpa memahami
apa yang digambar.
Mahasiswa calon guru biologi seyogianya memahami sistem jaringan
tumbuhan secara utuh dapat membantu pemecahan masalah yang banyak muncul
dalam pikiran siswa ketika mengajarkan sistem jaringan tumbuhan di sekolah
menengah. Pengetahuan ini penting karena peserta didiknya kemudian akan
melanjutkan hidup di masyarakat, dan manusia sebagai konsumen akan
berinteraksi dengan banyak tanaman, karena tanaman berperan sebagai produsen
dalam kehidupan. Dengan demikian kemampuan visuospatial pada mahasiswa
calon guru melalui materi sistem jaringan tumbuhan yang dikembangkan

13

diharapkan dapat membantu mereka untuk meningkatkan pemahaman tentang
sistem jaringan tumbuhan secara utuh, meningkatkan penguasaan konsep dan
penalaran logis.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang dikemukakan di atas,
permasalahan

umum penelitian ini adalah:Bagaimanakah meningkatkan

penalaran dan penguasaan konsep sistem jaringan tumbuhan berbasis visuospasial
pada mahasiswa calon guru biologi?
Pertanyaan Penelitian :
1. Bagaimana mengembangkan model pembelajaran yang dapat meningkatkan
pemahaman sistem jaringan tumbuhanberbasis visuospasial pada mahasiswa
calon guru?
2. Bagaimana

kemampuan

representasi

mikroskopis

jaringan

tumbuhan

mahasiswa calon guru?
3. Bagaimana kemampuan representasi visuospasial

jaringan tumbuhan

mahasiswa calon guru?
4. Apakah model wimba pada pembelajaran sistem jaringan tumbuhan berbasis
visuospasial dapat meningkatkan penguasaan konsep mahasiswa?
5. Apakah model wimba pada pembelajaran sistem jaringan tumbuhan berbasis
visuospasial dapat meningkatkan penalaran mahasiswa?
6. Bagaimana tanggapan mahasiswa terhadap model wimba?

14

C. Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah untuk menghasilkan model pembelajaran
yang berbasis visuospasial melalui kemampuan representasi mikroskopisuntuk
meningkatkan penalaran dan meningkatkan penguasaan konsep sistem jaringan
tumbuhan.

D. Manfaat
1. Teoritis
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi terhadap
pengembangan pembelajaran dalam meningkatkan ketrampilan mahasiswa calon
guru yang nantinya akan terjun di sekolah-sekolah. Kontribusi yang dimaksud
disini adalah sumbangan yang diperoleh dari hasil penelitian yang mengandung
makna baru dalam strategi pembelajaran di perguruan tinggi.
2. Praktis
Pembelajaran

melalui

ketrampilan

representasi

mikroskopis

dan

kemampuan representasi visuospasial,dapat membekali mahasiswa calon guru
memiliki ketrampilan representasi mikroskopis dan visuospatial yang cukup baik,
sehingga dapat memahami dan menjelaskan dengan baik tentang sistem jaringan
tumbuhan di sekolah- sekolah, yang menjadi dasar pengembangan ilmu botani
selanjutnya di masyarakat.
Hasil penelitian memberikan informasi kepada dosen-dosen tentang model
pembelajaran yang dapat mengembangkan kemampuan imajinasi

melalui

pengembangan representasi visuospasial untuk meningkatkan kemampuan dalam

15

memahami materi biologi secara utuh dan meningkatkan penalaran sehingga
dapat membantu meningkatkan kemampuan pemecahan masalah yang muncul
dalam kehidupan sehari- hari.
Hasil penelitian ini dapat memberikan masukan pada institusi untuk
mengembangkan kreativitas dan meningkatkan penalaran mahasiswa melalui
model belajar visuospatial. Pada gilirannya diharapkan mereka mampu menjadi
lulusan dengan kinerja yang lebih kreatif, memiliki penalaran yang baik,
berkualitas dan lebih berdaya guna dalam kehidupan di masyarakat.
E. Implikasi
Pemahaman

struktur

jaringan

tumbuhan

melalui

pengembangan

visuospasial dengan model wimba akan memudahkan seseorang untuk
menggambarkan secara konkret (3D) yang ada dalam imajinasinya serta dapat
meningkatkan kemampuan kognitif mahasiswa. Pengembangan visuospatial juga
dapat meningkatkan penalaran dan ketrampilan berpikir tingkat tinggi (HOTS).

F.Penjelasan Istilah
1. Pembelajaran berbasis visuospasial adalah pembelajaran menggunakan
pengamatan gambar-2D dalam berbagai arah atau bidang untuk kemudian
direpresentasikan dalam bentuk 3D.
2. Representasi mikroskopis

adalah kemampuan menggambarkan secara

detail hasil pengamatan mikroskopis melalui perbesaran yang berbeda.
3. Representasi visuospasial adalah kemampuan menggambarkan penyatuan
dari beberapa sayatan jaringan tumbuhan dari berbagai arah menjadi satu

16

bentuk utuh, yang secara implisit dapat membangun imajinasi struktur
jaringandalam dimensi ruang.

17

BAB III
METODOLOGI PENELITIAN

A. Paradigma Penelitian
KurikulumLembaga

Pendidikan

Tenaga

Kependidikan

(LPTK)

seyogyanya tidak hanya dapat digunakan untuk mencapai pemahamanan konsep
saja, akan tetapi juga mengembangkan kemampuan lainnya, seperti menanamkan
karakter dan mengembangkan kecerdasan, seperti kecerdasan berbahasa (verbal),
interpersonal, intrapersonal, spasial, kinestetik, matematika, musical dan natural.
Mahasiswa di LPTK merupakan calon guru yang nantinya akan menjadi
ujung tombak dalam memberikan pembelajaran di pendidikan dasar dan
menengah. Oleh karena itu untuk meningkatkan mutu pembelajaran di Sekolah
Dasar (SD), Sekolah Menengah Pertama (SMP) dan Sekolah Menengah Atas
(SMA), mutu mahasiswa calon guru di LPTK haruslah ditingkatkan melalui
perbaikan kurikulum di LPTK. Selain mengembangkan kemampuan penguasaan
konsep, pembelajaran juga harus mengembangkan kemampuan lainnya seperti
kecerdasan,

penalaran

dan

menanamkan

karakter.

Penguasaan

konsep,

kecerdasan, penalaran dan karakter penting untuk calon guru agar dapat
membantu sepenuhnya dalam pemecahan masalah tentang konsep dalam
pembelajaran, kejadian- kejadian di dalam kelas atau dalam kehidupan
bermasyarakat, sehingga kita memiliki guru yang berkualitas, yaitu guru yang
memiliki penguasaan konsep yang utuh, berkarakter, cerdas dan mampu bernalar
dengan baik.

47

Selama ini dosen di LPTK, kebanyakan masih menggunakan pembelajaran
konvensional, yaitu pembelajaran ekspositori yang masih didominasi oleh dosen,
mahasiswa hanya mencatat selama perkuliahan, dengan sedikit tanya jawab atau
diskusi. Sehingga mahasiswa menjadi pasif dan hanya kemampuan mengingat
saja yang berkembang. Padahal sebagai calon guru selain menguasai pengetahuan
dan penalaran, mahasiswa juga harus memiliki kemampuan lain, seperti
kemampuan

spasial,

sebagai

bagian

dari

kecerdasan

yang

harus

dikembangkan.Untuk mengembangkan karakter dan kecerdasan, maka diperlukan
banyak latihan dan pengalaman belajar di kelas. Dengan demikian maka di LPTK
perlu dilakukan pembelajaran aktif, dosen tidak lagi menjadi sumber informasi
utama dalam pembelajaran, tetapi lebih sebagai fasilitator. Dosen lebih banyak
memberi kesempatan mahasiswa untuk mengembangkan dirinya dengan
memberikan

kesempatan merancang dan mengembangkan ketrampilan-

ketrampilan yang sesuai dengan matakuliah yang diampu.
Dalam mempelajari anatomi tumbuhan sebenarnya telah dilakukan proses
pembelajaran yang sesuai seperti yang dikehendaki oleh pengembang kurikulum,
yaitu ada perkuliahan dan praktikum, serta representasi gambar 2D. Akan tetapi
dalam pelaksanaannya kurang optimal, karena pembelajarannya lebih ditujukan
untuk memahami konsep anatomi tumbuhan saja, dan kurang mengembangkan
aspek ketrampilan lainnya, seperti ketrampilan merancang, dan membuat model
3D. Selama ini dalam mempelajari anatomi tumbuhan juga kurang ditekankan
pada kemampuan visuospasial atau disebut pula dengan kemampuan tilikan ruang,
padahal untuk mempelajari struktur tumbuhan diperlukan pengembangan

48

Pengua-

Kurikulum
LPTK

saan

konsep

Mengembangk
ngkan
karakter
Mengembangk
ngkan
berbagai kecerd
erdasan

Matakuliah :
Anatomi tumbuhan

berkarakter

menguasai
konsep

Guru Biolog
ologi yang
Berkuali
ualitas
Kemampuan representasi
Ke
visuospasial

cerdas

bernalar

Dosen
Model
pembelajaran

Sarana dan
prasarana

repr
presentasi
3D

jaringan
tumbuhan

Pengusaan
an konsep
sistem struk
ruktur jaringan
tumbuhan
Ketrampila
ilan
laboratorium
rium
Ketrampila
ilan
menggamba
bar

an
analisis

representasi
2D

representas
tasi 2D dalam
3D
penalaran

Mahasiswa

Gambar 3.1 : Paradigma Penelitian

49

kemampuan

visuopasial

untuk

lebih

imajinasinya dalam bentuk 3D. Untuk

memudahkan

merepresentasikan

meningkatkan pemahaman struktur

jaringan tumbuhan yang terdiri atas bermacam sel dan jaringan, maka dibuatlah
program pembelajaran yang melibatkan kegiatan representasi visuospasial, yaitu
model wimba, agar mahasiswa lebih detail mengamati setiap struktur sel dan
jaringan serta mengimajinasikannya dalam bentuk 3D.
Menurut Ramadas (2009) belajar melalui visual dan spasial (tilikan
ruang)dapat meningkatkan kemampuan pemecahan masalah dalam pembelajaran
sains.Joneset al. (2010) menyatakan bahwa ada hubungan antara kemampuan
visuospasial dengan kemampuan berpikir logis. Dengan demikian belajar anatomi
tumbuhan melalui kemampuan visuospasial selain meningkatkan kemampuan
penguasaan materi anatomi tumbuhan, juga mampu pula membantu meningkatkan
kemampuan

pemecahan

masalah

dalam

pembelajaran

sains

dan

dapat

meningkatkan kemampuan penalaran.
Dalam mempelajari anatomi tumbuhan dengan model wimba ini tentu
diperlukan sarana dan prasarana yang memadai, sehingga tujuan pembelajaran
untuk meningkatkan berbagai aspek seperti pemahaman
tumbuhan, meningkatkan ketrampilan kerja

struktur jaringan

laboratorium, meningkatkan

representasi 3D, meningkatkan ketrampilan menggambar dan meningkatkan
penalaran dan penguasaan konsep dapat tercapai. Dengan demikian maka akan
diperoleh guru biologi yang berkualitas, yaitu guru yang menguasai konsep,
berkarakter, cerdas dan memiliki kemampuan penalaran yang baik.

50

B. Disain &Metoda Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan adalah R and D (Research and
Development)yang diadaptasi dari model Dick & Carey, 2001 (Gall et al., 2003).
Disain penelitian ini terdiri atas empattahap yaitu : 1) Tahap persiapan 2)Tahap
rancangan dan pengembangan. 3)Tahap uji coba dan perbaikan 4)Tahap
implementasi program.
Karakteristik penelitian ini bersifat

spesifik dan kontekstual, masalah

yang akan diselesaikan melalui pengembangan model dan perangkat pembelajaran
merupakan masalah yang spesifik dan nyata yang dihadapi oleh dosen pengampu
mata kuliah. Penyebab terjadinya masalah adalah kurang sarana pembelajaran dan
kejenuhan dengan rutinitas kegiatan pembelajarandari waktu ke waktu.
Waktu pelaksanaan program berlangsung selama 12 bulan, mulai dari
persiapan, pelaksanaan program penelitian, evaluasi dan pengembangan model,
hingga pelaporan.
1.

Persiapan (Studi Pendahuluan)
Studi pendahuluan dilakukan dengan studi pustaka dan studi lapangan.

Studi pustaka dimulai dengan

kajian literatur berupa kajian terhadap materi

subyek anatomi tumbuhan dan pedagogi, khususnya tentang penelitian terdahulu
terkait pembelajaran anatomi tumbuhan.
Studi lapangan dilakukan dengan mengamati pelaksanaan pembelajaran
anatomi tumbuhan, tentang bagaimana kondisi mahasiswa, dosen, studi dokumen
kurikulum dan sarana yang mendukung proses belajar di universitas. Pengambilan
data lapangan dilakukan dengan menggunakan wawancara dan tes terhadap

51

mahasiswa pendidikan biologi tentang penguasaan konsep anatomi tumbuhan dan
kemampuan melakukan pengamatan mikroskopis. Setelah itu dilakukan
identifikasi kesulitan- kesulitan yang dialami mahasiswa dilapangan.
Studi literatur menunjukkan bahwa pemahaman struktur sel dalam bentuk
3D memudahkan mahasiswa untuk memahami struktur jaringan, misalnya bentuk
3D sklerenkim adalah silinder, ujung runcing seperti serabut dan memiliki
penebalan dinding, serta posisi sklerenkim dalam jaringan tidak sejajar tapi saling
tumpang tindih, memudahkan mahasiswa untuk memahami fungsi sklerenkim.
Untuk meningkatkan pemahaman struktur dan fungsi jaringan tumbuhan dapat
dilakukan dengan mengoptimalkan kemampuan visuospasial.Selain itu dipelajari
pula literatur tentang imajinasi, pengembangan visuospatial pada materi anatomi
tumbuhan dan literatur yang membahas tentang pengembangan kemampuan
representasi mikroskopis dan visuospatial.

2. Tahap Perancangan dan Pengembangan
a. Merancang Strategi Perkuliahan
Strategi perkuliahan untuk matakuliah anatomi tumbuhan, terbagi atas 2
kegiatan pembelajaran, yaitu kegiatan perkuliahan dan kegiatan praktikum.
Strategi perkuliahan dibuat berdasarkanhasil studi lapangan yang dilakukan
terhadap mahasiswa, dosen, materi, sarana dan kurikulum. Materi perkuliahan
umumnya diketahui mahasiswa sebagai hafalan saja, tidak dipahami dengan baik.
Mereka umumnya hanya memahami bentuk 2D nya saja, tidak peduli dengan
bentuk sel dalam 3D, sehingga perlu ditekankan belajar struktur jaringan dalam
3D agar mahasiswa memahami bentuk 3D sel tumbuhan dalam sistem jaringan

52

tumbuhan, dengan bentuk yang khusus dan fungsi yang khusus pula, maka
strategi perkuliahan anatomi tumbuhan diarahkan pada pengembangan struktur
3D sel dan jaringan tumbuhan.
1) Kegiatan Perkuliahan
Kegiatan perkuliahan mengembangkan dua kemampuan yaitu penguasaan
konsep dan representasi visuospasial. Penguasaan konsep dilakukan dengan
membuat peta konsep. Peta konsep merupakandiagramhirarkidua dimensiyang
mencerminkanbagaimana
digunakanuntuk

pengetahuandisusun.

membantudalam

penguatanpengetahuan(Allen,

Peta

klarifikasi,

2003).Diharapkan

konsepsering

konsolidasi,

pembuatan

peta

dan
konsep

meningkatkan pengusaan konsep sel dan jaringan tumbuhan.
Rancangan model perkuliahan yang dibuat adalah rancangan model
wimba pada jaringan tumbuhan. Model wimba adalah model pembelajaran yang
merupakan gabungan dari model yang dikembangkan Primadi (2009) dan model
dari Lazear (2004). Menurut Primadi (2009) gambar adalah sesuatu yang tampak
pada suatu bidang yang relatif datar berupa sketsa, gambar, lukisan, foto, karya
grafis, relief, layar lebar (cine), layar kaca (tv), layar monitor (komputer) dan
sebagainya. Gambar yang dimaksud disini adalah gambar representatif yaitu
gambar yang mewakili obyek aslinya hingga dapat dikenali. Bahasa kata dan tata
bahasa padanannya dalam bahasa rupa adalah imaji

dan tata ungkapan.Oleh

karena imaji mencakup makna yang luas maka dipilih istilah wimba untuk imaji
dalam bahasa rupa.Wimba terdiri atas isi wimba dan cara wimba. Isi wimba
adalah obyek yang digambar dan cara wimba adalah cara menggambar obyek.

53

Studi pendahuluan

Studi pendahuluan
1.

2. Studi lapangan (mahasiswa, dosen, sarana, kurikulum)

Studi literatur

Laporan pendahuluan
perbaikan

Perancangan dan
pengembangan program

merancang strategi perkuliahan
teori

praktikum

Merancang/perbaikan instrumen

Uji coba/validasi

Validasi expert
judgment

Evaluasi

Uji coba

1. rancangan perkuliahan (teori dan praktikum)
model wimba tipe DG

lolos ujicoba

Implementasi

Pre test&
TOLT

2. rancangan perkuliahan (teori dan praktikum)
model wimba tipe IK, IG, DP dan DG

Model wimba tipe IK, IG dan DG

Post test &
TOLT

Analisis
Kesimpulan

Gambar 3.2 : Rancangan program penelitian
54

Cara menyusun isi wimba dan cara wimba agar gambar tunggal dapat bercerita
disebut Tata Ungkapan Dalam (TUD). Cara menyusun isi wimba dan cara wimba
dalam bentuk

3D struktur jaringan tumbuhan diadopsi dari

model yang

dikembangkan oleh Lazear (2004).
Mengembangkan bentuk 3D

melalui observasi mikroskpis perlu

melibatkan kemampuan visuospasial. Kemampuan visuospasial adalah proses
belajar (proses kreativitas) dan proses berpikir yang melibatkan imajinasi 3D.
Pengembangan imajinasi 3D struktur jaringan tumbuhan dilaksanakan melalui
tiga tahapan yang dikembangkan oleh Lazear (2004). Langkah pertama,tahap
pengetahuan dasar, menyajikan gambar-gambar struktur jaringan tumbuhan 2D,
untuk diamati oleh mahasiswa.
membuat peta konsep

diskusi peta konsep

Visuospasial

pengantar teori

pengamatan gambar
mengkonstruksi gambar 2D menjadi
gambar 3D
Gambar 3.3 Langkah- langkah kegiatan perkuliahan model wimba, warna
abu-abu menunjukkan adanya aktivitas visuospasial dan gambar
Langkah kedua, tahap analisis informasi dan processing, menggunakan dimensi
yang lebih dalam, perspektif, dan warna tekstur yang bervariasi mewakili apa
yang dilihat dan langkah ketiga, tahap ketrampilan berpikir tingkat tinggi dan
55

penalaran, mengkreasikan impressionistic (kesan) dan menyatakannya dalam
kerja seni yang menginterpretasikan sesuatu yang ditemukan, dalam hal ini dapat
membangun imajinasi dari representasi mikroskopis

2D dan menangkap

keseluruhan secara utuh menjadi model mental 3D dan mengkreasikannya dal