USAID Prioritizing Reform, Innovation, and Opportunities for Reaching Indonesia’s Teachers, Administrators, and Students (USAID PRIORITAS) MODUL IV PRAKTIK YANG BAIK DI SEKOLAH DASAR/MADRASAH IBTIDAIYAH – PEMBELAJARAN IPA [Training Module IV - Good Practices in The Primary School: Teaching Science] Contract AID-497-C-12-00003 March 2017 Prepared for USAID/Indonesia Prepared by RTI International 3040 Cornwallis Road Post Office Box 12194 Research Triangle Park, NC 27709-2194 RTI International is a registered trademark and a trade name of Research Triangle Institute. The authors’ views expressed in this publication do not necessarily reflect the views of the United States Agency for International Development or the United States Government. PRAKTIK YANG BAIK DI SEKOLAH DASAR dan MADRASAH IBTIDAIYAH (SD dan MI) Modul Pelatihan 4: IPA Maret 2017 Modul pelatihan ini dikembangkan dengan dukungan penuh rakyat Amerika melalui United States Agency for International Development (USAID). Isi dari materi pembelajaran ini merupakan tanggung jawab konsorsium Program USAID Prioritizing Reform, Innovation, and Opprtunities for Reaching Indonesia’s Teachers, Administrators, and Students (PRIORITAS) dan tidak mencerminkan pandangan USAID atau pemerintah Amerika Serikat. Pengantar Pengantar Daftar Isi Halaman Unit 1 Unit 2 Unit 3 Unit 4 Unit 5 Unit 6 Tata Surya Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Energi dan Perubahannya Sistem Pernafasan Manusia Listrik dan Magnet Perkembangbiakan Tumbuhan 1 19 51 75 105 125 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI - IV v Pengantar Pengantar Kata Pengantar Program Prioritizing Reform, Innovation and Opportunities for Reaching Indonesia’s Teachers, Administrators and Students (PRIORITAS) yang didanai oleh USAID bekerja sama dengan Pemerintah Indonesia dilaksanakan untuk mendukung Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan serta Kementerian Agama dalam meningkatkan akses pendidikan dasar yang bermutu. Untuk mencapai tujuan tersebut, PRIORITAS mengembangkan dan melaksanakan program pengembangan kapasitas yang terdiri dari pelatihan, pendampingan, kegiatan kelompok kerja di tingkat sekolah maupun gugus. Sasaran program pengembangan kapasitas ini adalah guru dan dosen Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan (LPTK), kepala sekolah, komite sekolah, serta pengawas dan staf Dinas Pendidikan terkait di kabupaten terpilih di tujuah propinsi mitra PRIORITAS, yaitu: Aceh, Sumatra Utara, Banten, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Selatan. Pelatihan bagi dosen dilaksanakan melalui kerja sama dengan sejumlah LPTK terpilih untuk pengembangan peran LPTK sebagai penyedia layanan untuk pendidikan dalam jabatan. Modul IV yang digunakan dalam pelatihan ini berfokus pada isi/materi mata pelajaran daripada metodologi seperti modul-modul sebelumnya (Modul I, II, dan III). Materi tersebut meliputi mata pelajaran: Literasi kelas awal, IPA, dan Matematika (SD/MI); Bahasa Indonesia, IPA, dan Matematika (SMP/MTs) dan tertuang dalam modul terpisah untuk tiap mata pelajaran dan jenjang sekolah tersebut. Jadi, modul IV ini berjumlah 6 modul, 3 buah untuk SD/MI dan 3 buah untuk SMP/MTs. Modul Pelatihan Praktik yang Baik untuk Sekolah Dasar dan Madrasah Ibtidaiyah ini memuat materi yang terkait Biologi dan Fisika. Pemilihan materi dalam modul IPA ini pada umumnya berdasar pada miskonsepsi (salah paham), kesulitan siswa dalam memahami, dan/atau kesulitan guru dalam mengajarkan konsep dalam materi tersebut. Dengan demikian, pelatihan yang menggunakan modul ini diharapkan dapat memperkaya pengetahuan dan pemahaman guru terkait materi tersebut sehingga masalah miskonsepsi atau kesulitan yang dialami guru dalam mengajarmateri itu sedikit demi sedikit dapat diatasi. Secara garis besar, modul ini berisi materi-materi berikut. Unit 1: Tata Surya. Pada unit ini dibahas posisi dan pergerakan bumi, bulan, dan matahari; peristiwa siang dan malam; peristiwa bulan penuh dan bulan tidak penuh; peristiwa gerhana bulan dan gerhana matahari. Peserta diminta membuat model system tata surya. vi Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI - IV Pengantar Pengantar Unit 2: Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan. Pada unit ini, peserta diajak untuk mengamati berbagai tumbuhan (monokotil maupun dikotil) secara utuh (akar, batang, daun, bunga, buah dan biji) untuk mengetahui struktur dan fungsi organ dari tumbuhan tersebut. Kegiatan pembelajaran dalam pelatihan sesi ini dilaksanakan secara ‘jigsaw’. Unit 3: Energi dan Perubahannya. Pada unit ini dibahas pola penggunaan dan perpindahan energi, antara lain energi listrik menjadi energi panas dan energi listrik menjadi energi gerak. Peserta melakukan percobaan untuk menguji energi alternatif. Mendahului percobaan, peserta mengamati video tentang sumber energi dan perubahannya. Di akhir, peserta diberi bahan bacaan sebagai pengayaan. Unit 4: Sistem Pernafasan Manusia. Unit ini membahas organ pernafasan dan fungsinya. Peserta diajak membuat alat sederhana yang memperlihatkan organ paru-paru dan bagaimana organ tersebut berproses ketika kita bernafas. Kegiatan memperlihatkan pula bagaimana asap rokok memberikan dampak pada paru-paru. Di akhir, peserta diberi bahan bacaan tentang ‘Organ dan fungsi system pernafasan manusia’ Unit 5: Listrik dan Magnet. Pada unit ini, peserta diajak melakukan percobaan untuk menemukan gejala listrik statis, syarat-syarat terjadinga arus listrik, sifat-sifat magnet, garis gaya magnet. Di akhir peserta diberi bahan bacaan terkait listrik dan magnet. Unit 6: Perkembangbiakan Tumbuhan. Pada unit ini, setelah peserta berurun gagasan tentang apa, mengapa, dan bagaimana cara tanaman berkembang biak, peserta mengidentifikasi cara perkembangbiakan pada tumbuhan, menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangbiakan vegetatif buatan dengan cara stek dan cara cangkok. Di akhir, peserta diberi bahan bacaan tentang perkembangbiakan pada tumbuhan. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI - IV vii Pengantar Pengantar JADWAL PELATIHAN Berikut adalah contoh Jadwal Pelatihan untuk Pelatih (TOT) Provinsi. Jadwal Pelatihan untuk Pelatih (ToT) Modul 4 Provinsi – IPA SD/MI Waktu Unit Materi Keterangan Hari - 0 (Persiapan) 08.00 – 09.00 Penjelasan umum tim penyusun modul dan fasilitator Tim fasilitator melakukan persiapan ToT: 09.00 – 17.00 - Bedah modul dan memahami langkah setiap unit, - cek kelengkapan hand-out dan Power Point, - mengatur ruang, - mengecek perlengkapan lainnya, - Gladi bersih pembukaan, dll. Hari 1 Pembukaan 08.00 – 08.20 a. Menyanyikan lagu Indonesia Raya (5’) b. Sambutan Penjelasan program daan modul oleh perwakilan USAID PRIORITAS (10’) Doa dan penutup (5’) 08.20 – 08.45 - Kontrak belajar - Penjelasan modul 4 IPA SD/MI 08.45 – 10.15 Unit 1 Sistem Tata Surya 10.15 – 10.45 Istirahat 10.45 – 11.15 Sistem Tata Surya (lanjutan) 11.15 – 12.15 Unit 2 Struktur dan Fungsi Organ Tumbuhan 12.15 – 13.15 Isama 13.15 – 14.15 Struktur dan Fungsi Organ Tumbuhan (lanjutan) 14.15 – 15.15 Unit 3 Energi dan Perubahannya 15.15 – 15.30 Istirahat 15.30 – 16.30 viii Energi dan Perubahannya (lanjutan) Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI - IV Pleno 2 Ruang untuk 2 kelompok (SD/MI dan SMP/MTs) (Siang hari peserta check In) Pengantar Pengantar Hari 2 08.00 – 10.00 Unit 4 10.00 – 10.15 10.15 – 12.15 Unit 5 Sistem Pernafasan Manusia 12.15 – 13.15 Isama 13.15 – 15.15 Unit 6 Perkembangbiakan Tumbuhan 15.15 – 15.45 Penutupan Istirahat Listrik dan Magnet Catatan: ATK Alat tulis kantor (ATK) yang diperlukan dalam pelatihan ini: Kertas plano/flipchart, karton manila, HVS (putih, biru, hijau, kuning, pink), post-it warna-warni, selotip kertas, lem stick, gunting sedang, cutter, penggaris plastik 30 cm, dan white-board marker. (Jumlah yang dibutuhkan untuk tiap butir ATK harus dihitung tersendiri berdasarkan jumlah peserta pelatihan). TIK Alat yang perlu ada untuk mendukung sesi presentasi di lokasi pelatihan adalah: a. Proyektor LCD b. Laptop atau desktop untuk presentasi c. Layar proyektor LCD Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI - IV ix UNIT 1 Tata Surya UNIT 1 TATA SURYA Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 1 UNIT 1 2 Tata Surya Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 1 Tata Surya UNIT 1 TATA SURYA (120 Menit) Pendahuluan Apakah Bumi, Bulan, dan Matahari posisinya satu sama lain selalu tetap? Bagaimana masing-masing mereka bergerak? Mengapa ada siang dan ada malam? Mengapa Matahari seolah-olah bergerak dari timur ke barat? Mengapa bulan kadang-kadang nampak kecil dan kadang-kadang nampak besar (bulat penuh)? Untuk dapat memahami beberapa fenomena dan menjawab Siswa saat bermain peran tentang proses pertanyaan di atas, maka siswa SD/MI terjadinya gerhana matahari dan bulan. Ada yang perlu diperkenalkan tata surya yang berperan sebagai bumi, bulan dan matahari. merupakan pembahasan materi pada unit ini. Kompetensi Dasar materi pembelajaran IPA di kelas VI di antaranya adalah mendeskripsikan sistem tata surya, Matahari sebagai pusat tata surya serta posisi dan karakteristik anggota tata surya serta peristiwa rotasi dan revolusi bumi serta terjadinya gerhana bulan dan gerhana matahari. Tujuan Setelah mengikuti sesi ini, peserta mampu: 1. mendeskripsikan karakteristik anggota tata surya 2. membuat model sistem tata surya berdasarkan skala. Petunjuk Umum Fasilitator perlu menyiapkan berbagai sumber informasi yang dapat dimanfaatkan peserta, yaitu seperangkat alat/bahan percobaan, berbagai bahan bacaan sesuai dengan tema/topik. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 3 UNIT 1 Tata Surya Bahan bacaan diharapkan sesuai dengan materi tata surya dan sesuai dengan level kelas guru dan siswa. Sumber dan Bahan 1. Bahan bacaan 1 2. Video tentang tata surya 3. Lembar Kerja 1.1: Identifikasi karakteristik anggota sistem tata surya 4. Lembar Kerja 1.2 : Klasifikasi planet 5. Lembar Kerja 1.3 : Besaran-besaran planet dalam sistem tata surya 6. Lembar Kerja 2.1 : Memperkirakan jarak dari benda langit ke Matahari 7. Informasi Tambahan 8. ATK Waktu : 120 menit Garis Besar Kegiatan Introduction 5 menit Connection 10 menit Application 90 menit Reflection 10 menit Extension 5 menit Fasilitator menjelaskan: • latar belakang • tujuan • garis besar kegiatan Melakukan curah pendapat tentang tata surya Kegiatan 1 Mendeskripsikan karakteristik sistem tata surya Peserta menceritakan kembali secara ringkas tentang anggota tata surya, pengelompokan planet dan pengklasifikasian ciri planet Peserta diminta untuk membaca bahan bacaan dan mengembangkan model tata surya dalam bentuk 3 D. 4 Kegiatan 2 Membuat model sistem tata surya Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 1 Tata Surya Perincian Langkah-Langkah Kegiatan Fasilitator memastikan peserta duduk dalam kelompok, setiap kelompok terdiri dari 4-6 orang (disesuaikan dengan jumlah peserta pelatihan). I Introduction (5 menit) Fasilitator memberikan penjelasan tentang latar belakang, tujuan pembelajaran dan langkah kegiatan. Fasilitator menyampaikan berbagai fenomena tentang tata surya. Bayang-bayang tiang bendera di depan sekolah jika kita perhatikan panjangnya tidak sama dari jam ke jam. Arah kecondongan tidak sama untuk bulan yang berbeda. Peristiwa gerhana baik bulan maupun matahari tidak dapat disaksikan di setiap tempat di permukaan bumi. Pasang surut air laut memungkinkan kita dapat menikmati indahnya pasir-pasir pantai. Bumi, Bulan, dan Matahari adalah anggota tata surya. C Connection (10 menit) Fasilitator melakukan curah pendapat dengan peserta, melalui pertanyaan: 1. Apakah Bumi, Bulan, dan Matahari posisinya satu sama lain selalu tetap? 2. Bagaimana karakteristik anggota tata surya? Jawaban peserta cukup dituliskan pada kertas plano dan tidak perlu dibahas. A Application (90 menit) Kegiatan 1: Mendeskripsikan Karakteristik Sistem Tata Surya (50 menit) Fasilitator memandu peserta dengan tahapan sebagai berikut: • Peserta diminta membentuk kelompok yang beranggotakan 4-6 orang • Fasilitator menayangkan video tentang sistem tata surya (untuk kelas 6 SD), peserta diminta mengamati video tersebut dipandu dengan pertanyaan dan petunjuk dari fasilitator 1. Planet-planet apa sajakah yang termasuk dalam sistem tata surya kita? 2. Bagaimana ciri-ciri dari masing-masing planet? 3. Planet apa yang terbesar dan terjauh dari pusat tata surya? Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 5 UNIT 1 Tata Surya Fasilitator membagikan bahan bacaan tentang sistem tata surya (Bahan Bacaan 1). Dalam kelompok, setiap peserta membaca planet yang berbeda kemudian informasinya dilaporkan ke kelompok. Peserta diminta mengidentifikasi karakteristik sistem tata surya dengan menggunakan LK 1.1 : Identifikasi anggota sistem tata surya, LK 1.2 : Klasifikasi planet, dan LK 1.3 : Besaran-besaran planet dalam sistem tata surya. Peserta diminta mendiskusikan hasil identifikasi dengan anggota kelompoknya. Hasil diskusi di kelompok dituliskan pada kertas plano dan dipresentasikan. • • • • Kegiatan 2 (40 menit): Membuat Model Sistem Tata Surya Berdasarkan Skala Fasilitator memandu peserta dengan cara: • Membagikan LK 1.4 : Jarak dari benda langit ke Matahari. • Meminta peserta mengidentifikasi jarak dari benda langit ke Matahari berdasarkan bacaan 1. • Mendiskusikan hasil identifikasi di dalam kelompok. • Peserta diminta mendiskusikan model skala sistem tata surya. • Menggambar model susunan tata surya berdasarkan skala di kertas plano. • Mempresentasikan hasil diskusi kelompok, dengan karya kunjung, setiap kelompok diwakili 2 orang. R Reflection (10 menit) Fasilitator mengajak peserta merefleksikan mengenai tata surya dengan mengajukan pertanyaan : 1. Pengetahuan dan atau kemampuan apa yang Anda peroleh setelah mengikuti unit ini? 2. Menceritakan kembali secara ringkas tentang: Anggota tata surya Pengelompokan planet Pengklasifikasian ciri planet 3. Apa sajakah hal-hal yang masih perlu diperjelas? E Extension (5 menit) Fasilitator menegaskan kembali bahwa: • Pembelajaran tata surya akan lebih efektif jika kita menggunakan aktivitas dan alat peraga yang konkrit • Coba lakukan kegiatan untuk model lintasan planet dalam tata surya 6 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 1 Tata Surya Lembar Kerja 1.1 Identifikasi karakteristik anggota sistem tata surya Klasifikasi Anggota Tata Surya Tugas Planet Asteroida Satelit Komet Meteor Definisi Contoh Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 7 UNIT 1 Tata Surya Lembar Kerja 1.2 Klasifikasi Planet Beri Tanda √ pada kolom yang sesuai Kategorisasi Berdasarkan letaknya Letak terhadap orbit Mars terhadap orbit bumi No Nama Planet P.Inferior P.Superior P. Dalam 1 2 3 4 5 6 7 8 Ukuran Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA P.Luar P.Terrestrial P.Jovian UNIT 1 Tata Surya Lembar Kerja 1.3 Besaran-besaran planet dalam tata surya No. Nama Planet Jarak dari Matahari Kala Rotasi Kala Revolusi Massa Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 9 UNIT 1 Tata Surya Lembar Kerja 1.4 Membuat model susunan tata surya berdasarkan skala Peserta menentukan satuan yang akan digunakan untuk menunjukkan jarak Menuliskan konversi antara AU dengan satuan yang digunakan dalam model Data Sistem Tata Surya Benda Langit Jarak dari Matahari (AU) Merkurius 0,39 Venus 0,72 Bumi 1,00 Mars 1,52 Yupiter 5,20 Saturnus 9,54 Uranus 19,19 Neptunus 30,07 10 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 1 Tata Surya Bahan Bacaan Sistem tata surya terdiri dari 8 planet dan banyak benda lain yang mengorbit Matahari, dan semuanya berada dalam medan gravitasi Matahari. Planet dalam sistem tata surya beredar mengelilingi Matahari dalam orbit elips. Sebagian besar orbit planet berbentuk sedikit elips atau hampir berbentuk lingkaran. Orbit Planet Merkurius berbentuk elips. Sebelum membahas mengenai anggota tata surya, berikut ini diuraikan tentang pengukuran jarak di alam semesta. Mengukur jarak di ruang angkasa Jarak di ruang angkasa sulit untuk digambarkan karena ruang angkasa begitu luas. Jika saudara akan mengukur panjang pensil dan jarak dari rumah ke sekolah, apakah menggunakan alat ukur yang sama? Unit yang lebih luas digunakan untuk mengukur jarak yang lebih panjang. Jika akan menggunakan alat yang sama misalnya penggaris dengan satuan cm untuk mengukur jarak dari rumah ke sekolah, maka kemungkinan besar yang akan terjadi adalah pengukur akan lupa berapa ukurannya padahal masih di tengah perjalanan, dan jika hal ini tidak terjadi maka hasilnya adalah angka dengan digit yang sangat banyak. Unit Astronomik Kilometer dapat juga digunakan untuk mengukur jarak antar tempat di Bumi. Di ruang angkasa diperlukan satuan yang lebih besar. Sebagai contoh 1 satuan astrnomi atau astronomical unit (AU)= 150 juta km, yang merupakan jarak rerata dari Bumi ke Matahari. AU digunakan untuk mengukur jarak antar benda di sistem tata surya. Sistem Tata Surya Sistem yang terdiri dari matahari dan sejumlah benda angkasa yang terikat secara gravitasional dengan matahari, yaitu Planet-planet, satelit, komet, planet minor atau asteroid, meteroida dan gas serta partikel mikroskopik antar planet Lintasan planet : Berbentuk elips dengan eksentrisitas kecil (mendekati nol), sehingga mendekati bentuk lingkaran. Kecuali Pluto yang memiliki eksentrisitas paling besar (0,249) Eksentriitas merupakan bilangan yang menunjukan kepipihan suatu elips, semakin besar eksentrisitasnya, maka semakin pipih elipsnya. (0 < e< 1) Satuan Jarak : Jarak Rata-rata Bumi-Matahari adalah 149.680.000 km. Jarak tersebut dijadikan sebagai standar satuan jarak dalam astronomi. Didefinisikan bahwa 1 SA = 149.680.000 km Jarak Bumi-Matahari kurang lebih 400 kali jarak Bumi-Bulan Garis tengah Matahari kurang lebih 400 kali garis tengah Bulan. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 11 UNIT 1 Tata Surya Klasifikasi Planet : Berdasarkan letaknya terhadap orbit bumi: Planet inferior Planet Superior Berdasarkan letaknya terhadap orbit Mars: Planet dalam Planet Luar Berdasarkan ukurannya: Planet Terrestrial Planet Jovian Satelit : Benda angkasa yang bergerak (berevolusi) mengitari suatu planet Kebanyakan satelit mengitari planet induknya dari barat ke timur dan bidang orbitnya ada dalam bidang ekuator satelit induknya. Hampir semua planet memiliki satelit, kecuali Mercurius dan Venus Jupiter dan Saturnus memiliki satelit terbanyak: 16 Uranus: 5 Neptunus dan Mars : 2 Total 42 6 satelit yang besarnya lebih besar/sama dengan bulan: Io, Europa, Ganymade dan callisto (satelit jupiter), Titan ( satelit saturnus), dan Triton (satelit Neptunus). Ganymade merupakan satelit terbesar dalam tata surya (diameter: 5270 km) Titan adalah satu-satunya satelit yang memiliki Atmosfer. Komet : Komet/bintang berekor: merupakan objek yang munculnya secara tiba-tiba, penampakannya umumnya disertai dengan jumbai cahaya Merupakan kumpulan gas yang beku dengan partikel padat sebagai intinya. Beredar mengitari Matahari dalam orbit elips dengan eksentrisitasnya yang sangat besar. Ketika dekat dengan matahari komet menjadi panas, sebagian materinya menguap membentuk awan gas yang bercampur debu menyelubungi inti, ini disebut koma. Partikel yang mengelilingi koma bersama inti membentuk kepala komet. Semakin dekat matahari, tekanan radiasi dan angin ion matahari mendorong partikel dan gas menjauh dan membentuk ekor komet. Terdapat orbit komet dengan eksentrisitas mendekati satu, menyerupai parabola, sehingga periode orbitnya hingga jutaan tahun Beberapa komet memiliki eksentrisitas rendah sehingga periodenya dapat ditentukan, ia disebut sebagai komet periodik: Hally (76 thn), Biela (7 tahun), Encke (3,3 thn) Biela ditemukan pada tahun 1772, pada kemunculannya tahun 1846 terpecah menjadi dua komet, setelah itu tidak muncul lagi. Asteroida/Planet Minor Terdiri dari puluhan ribu planet kecil dengan ukuran pada kisaran beberapa km Asteroid terbesar adalah Ceres (diameter: 1035 km) 12 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 1 Tata Surya Bergerak dari barat ke timur dalam orbit elips dengan eksentrisitas hampir sama dengan bumi. Berada pada jarak 2,5 sampai 3 AU dari matahari dengan periode 4-6 tahun Terletak antara orbit mars dan jupiter Meteroida : Benda-benda kecil yang mengelilingi matahari, keberadaannya baru diketahui ketika benda tersebut memasuki atmosfir bumi dan memanas karena gesekan. Uap bercahaya yang dihasilkan nampak seperti bintang yang bergerak di langit, gejala ini dinamakan meteor. Asal mula meteor : Meteorid Asteroidal/keplanetan: Berasal dari pecahan asteroida, orbit elips dengan periode pendek, terjadinya sewaktu-waktu atau sporadis (tidak memiliki pola periode tertentu) Meteorid Kekometan: Berasal dari hancuran komet dengan orbit elips yang sangat pipih dan sering berimpit dengan orbit bekas komet tertentu. Bila bumi memotong orbit kelompok meteorid ini akan terjadi hujan meteor Meteorid Parabolis: Benda kecil yang asal mulanya belum diketahui, tetapi masuk anggota tata surya. Orbitnya mungkin terganggu oleh planet lain. Karakteristik Planet-planet anggota sistem tata surya : 1. Merkurius a. Terdekat dengan matahari (± 58 x 106 km) b. Perrmukaannya mirip dengan bulan c. Mengelilingi matahari 88 hari sekali (revolusinya) d. Satu kali berputar rotasinya 59 hari e. Massanya 0,52 kali massa bumi dan diameternya 4867 km f. Permukaannya berkepundan akibat tumbukan meteor dan atmosfernya tipis dan tidak memiliki satelit 2. Venus a. Jaraknya 108 x 106km b. Planet yang terdekat dengan bumi c. Bersuhu tinggi d. Rotasinya 243 hari e. Massanya 0,815 x bumi dan diameternya 12383 km f. Disebut bintang timur, atau bintang pagi atau bintang fajar, karena tampak disebelah timur sebelum matahari terbit. g. Disabut bintang barat, atau bintang senja atau bintang malam karena tampak di sebelah barat pada sore hari h. Tidak memiliki satelit 3. Bumi a. Jaraknya 150 juta kilometer yang disebut satuan astronomi Angstrom b. Ada kehidupan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 13 UNIT 1 4. 5. 6. 7. 8. Tata Surya c. Rotasinya 23 jam 56 menit (dibulatkan 24 jam) yang disebut satu hari d. Massa 5,98 x 1024kg volumenya 1021km3, dan massa jenisnya 5,5 x 103kg/m3 e. Revolusinya 365 hari 6 jam 9 menit 10 detik atau 365,25 hari f. Memiliki satu satelit yangbernama bulan. Mars a. Berdiameter 6803 km (1/2 diameter bumi) b. Disebut bintang merah karena pada malam har berwarna merah Tata Surya, Bumi, dan Matahari 4 c. Revolusinya 687 hari d. Memiliki satelit yang bernama Phobos dan Delmos e. Rotasinya 24,6 jam f. Massanya 0,108 x massa bumi g. Berjarak 228 x 106km dari matahari h. Kemungkinan ada air Yupiter a. Planet terbesar dan berjarak 778 x 10 6km b. Berdiameter 139503 km c. Kala rotasinya 9,9 jam d. Kala revolusinya 11,9 tahun e. Massanya 317,900 x massa bumi f. Memiliki 16 satelit Saturnus Saturnus merupakan planet terbesar kedua setelah Jupiter dengan diameter 10 kali diameter bumi. Keistimewaan planet ini, yaitu cincin yang mengelilinginya. Cincin ini diperkirakan terdiri atas debu halus, kerikil dan butir-butir es. Cincin saturnus sangat tipis tebalnya sekitar 10 – 1000 m dan lebarnya sekitar 275.000 km. Saturnus memiliki 22 satelit. Satelit yang terbesar adalah Titan Uranus Sampai tahun 1781, orang mengira Saturnus adalah planet terjauh dari bumi. Akan tetapi, William Herschel menemukan planet Uranus. Uranus merupakan planet ketiga terbesar setelah Jupiter dan Saturnus. Diameter Uranus hampir empat kali diameter bumi atau kurang lebih 50.800 km. Karena jaraknya yang sangat jauh dari bumi serta Atmosfernya sangat tebal, Uranus angat sulit diamati dari bumi. Uranus dikelilingi lima buah satelit dan yang paling besar adalah Titania Neptunus Neptunus pertama kali ditemukan pada tahun 1846 oleh observatorium Berlin. Planet ini tampak seperti kembaran Uranus karena ukurannya yang hampir sama. Neptunus berdiameter kurang lebih 48.600 km. Suhu permukaannya lebih dingin daripada Uranus, yaitu sekitar minus 200° C. Neptunus memiliki dua buah satelit, yaitu Triton dan Nereid. Triton adalah satelit terbesar. Sumber: Biggs, A. (2005)&Karttunen, H. ,dkk. 2007 14 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 1 Tata Surya Referensi Anonim 1.-. Gerak Edar Bumi dan Bulan. Diunduh dari sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id Anonim 2. -. Tata surya. Diunduh dari http://www.zonasiswa.com/2014/07/tata-suryateori-terbentuknya-anggota.html Biggs, A., etc. 2008. Science. Level Green. Columbus: Glencoe Biggs, A., etc. 2005. Science. Level Red. Columbus: Glencoe Feather Jr., R.M., & Dinah Zike. 2005. Earth Materials and Processes. Columbus: Glencoe Karttunen, H. ,dkk. 2007. Fundamental Astronomy. NewYork: Springer. S. Desli Suiryanti. 2012. Gerakan Bumi, Bulan, dan Matahari. Diunduh dari fisikadahsyat.blogspot Wahono, dkk. 2010. Siap Menghadapi UASBN SD. Jakarta: Grasindo Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 15 UNIT 1 Tata Surya MATERI PRESENTASI UNIT 1 16 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 1 Tata Surya Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 17 UNIT 1 18 Tata Surya Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan UNIT 2 STRUKTUR DAN FUNGSI TUBUH TUMBUHAN Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 19 UNIT 2 20 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan UNIT 2 STRUKTUR DAN FUNGSI TUBUH TUMBUHAN (120 Menit) Pendahuluan Tumbuhan merupakan salah satu dari makhluk hidup yang tidak dapat dipisahkan dengan manusia. Tidak satupun tumbuhan yang dapat digunakan sebagai contoh khusus yang dapat mewakili struktur tumbuhan secara keseluruhan. Akar, batang dan daun merupakan organ pokok pada tumbuhan, sedangkan bunga, buah, dan biji merupakan organ Siswa sedang mengamati bentuk-bentuk tulang daun, membuat khusus pada tumbuhan. Organ- laporan hasil pengamatan, dan mempresentasikannya. organ tumbuhan (akar, batang, daun, dan bunga), memiliki struktur yang sesuai dengan fungsinya. Akar berfungsi untuk menyokong tumbuhan, menyerap air dan garam dari tanah dan menyimpan cadangan makanan. Batang, berfungsi memindahkan air, garam tanah dan hasil fotosintesis. Daun merupakan organ utama bagi fotosintesis. Unit ini akan membahas struktur dan fungsi organ-organ pada tumbuhan. Tujuan Setelah mengikuti sesi ini, peserta diharapkan mampu: 1. mengidentifikasi bentuk dan fungsi bagian organ-organ tumbuhan 2. menyajikan laporan hasil pengamatan tentang bentuk dan fungsi bagian organ tumbuhan. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 21 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Petunjuk Umum Fasilitator perlu menyiapkan berbagai sumber informasi yang dapat dimanfaatkan peserta, yaitu seperangkat alat/bahan percobaan utamanya mempersiapkan berbagai tumbuhan atau sumber belajar yang sesuai, selain itu fasilitator perlu menyiapkan berbagai bahan bacaan sesuai dengan tema/topik. Bahan bacaan diharapkan sesuai dengan materi struktur dan fungsi organ tumbuhan dan sesuai dengan level kelas guru dan siswa. Sumber dan Bahan Sumber dan bahan yang disiapkan dalam melaksanakan unit ini adalah: 1. Presentasi (PowerPoint). 2. Lembar Kerja Peserta 2.1, 2.2, dan 2.3 3. Informasi Tambahan. 4. Video tentang struktur dan Fungsi Tumbuhan 5. ATK: Kertas flipchart, spidol, pulpen, kertas catatan, penempel kertas, lem, dan gunting. 6. Berbagai jenis tumbuhan (lengkap daun, batang, akar, bunga dan buah). Waktu - 120 menit Garis Besar Kegiatan Introduction 5 menit Connection 10 menit Application 90 menit Reflection 10 menit Extension 5 menit Fasilitator menjelaskan: • latar belakang • tujuan • garis besar kegiatan Melakukan curah pendapat tentang struktur tumbuhan akar, batang, daun, bunga, buah dan biji dan fungsinya. Kegiatan 1: Pengamatan tumbuhan lengkap struktur tumbuhan dan fungsinya Kegiatan 2: Pengamatan struktur akar, batang, daun, bunga, dan buah.(Kelompok Ahli) Kegiatan 3: Diskusi hasil kegiatan dan presentasi hasil diskusi (Kelompok Asal) Peserta menjawab pertanyaan: • Apakah tujuan sesi tercapai ? • kesulitan apakah yang mungkin akan dialami siswa? Penguatan oleh fasilitator Peserta merancang pengamatan berbagai tumbuhan sebagai tindak lanjut dari kegiatan 22 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Perincian Langkah-Langkah Kegiatan I Introduction (5 menit) Pastikan peserta duduk dalam kelompok yang terdiri dari 3-4 orang per kelompok 1. Fasilitator menjelaskan latar belakang kegiatan dan memperlihatkan tumbuhan yang terdiri dari akar, batang dan daun. 2. Fasilitator menjelaskan tujuan yang akan dicapai pada sesi materi ini. 3. Fasilitator menjelaskan garis besar kegiatan yang akan dilakukan oleh peserta. C Connection (10 menit) 1. Fasilitator menggali pengetahuan awal peserta tentang struktur tumbuhan dan fungsinya, misalnya: a. Organ apakah yang dimiliki oleh tumbuhan? b. Apa fungsi masing-masing organ pada tumbuhan? 2. Fasilitator menyampaikan kegiatan yang akan dilakukan berikutnya, yaitu melakukan pengamatan struktur tumbuhan. A Application (90 menit) Kegiatan 1: Mengamati tumbuhan utuh (tumbuhan monokotil dan tumbuhan dikotil) 1. Fasilitator membagi peserta menjadi beberapa kelompok sesuai dengan materi yang akan dibahas yakni 5 kelompok yang beranggotakan 5 peserta (menyesuaikan jumlah peserta). 2. Fasilitator menyiapkan beberapa gambar tumbuhan yang akan diamati pada setiap kelompok (Catatan: tumbuhan utuh secara morfologi yaitu daun, akar, batang, daun, bunga, buah dan biji). 3. Fasilitator membagikan LK dan meminta setiap kelompok untuk membaca serta memahami isi yang ada pada LK. 4. Peserta mengamati struktur tumbuhan dan mendiskusikan fungsi dari organ tumbuhan. (setiap kelompok mengamati tumbuhan yang berbeda secara utuh) 5. Peserta mempresentasikan hasil diskusi kelompok, dengan karya kunjung setiap kelompok diwakili 2 orang. 6. Fasilitator mengajak peserta untuk menyimpulkan kegiatan pembelajaran 1. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 23 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Catatan untuk Fasilitator 1 Apabila fasilitator tidak menemukan jenis tumbuhan pada LK silakan mencari tumbuhan lain yang memiliki karakteristik sama. Jika tidak berkarakteristik sama, akan ada bagian organ yang tidak teramati. Lembar kerja Sebanyak mungkin diisi berdasarkan pengamatan. Kegiatan 2: Diskusi Kelompok Ahli Struktur Tumbuhan 1. Fasilitator membagikan beberapa tumbuhan sesuai dengan nama kelompok. 2. Peserta mengamati struktur organ tumbuhan (Kelompok Ahli) a. Kelompok I : Organ Akar 1. Peserta melakukan pengamatan struktur morfologi akar. 2. Peserta menggambarkan hasil pengamatan kelompok pada L.K 2.8 (bagianbagian akar: akar primer, akar sekunder, leher akar/pangkal akar, cabang akar, batang akar, ujung akar, serabut akar, rambut akar, dan tudung akar). 3. Mengamati sistem perakaran pada tumbuhan Peserta mendiskusikan: - Apa fungsi dari bagian-bagian akar (rambut akar, tudung akar)? - Apa perbedaan struktur akar pada tanaman yang diamati? b. Kelompok II: Organ Batang 1. Peserta mengamati struktur batang tumbuhan berdasarkan jenis batangnya 2. Peserta mengamati struktur batang berdasarkan bentuk penampang melintang Gambar 2.1 Penampang Melintang Batang Dikotil dan Monokotil c. Kelompok III: Organ Daun 1. Peserta diminta untuk melakukan pengamatan bagian-bagian daun yang telah diberikan oleh fasilitator 2. Peserta melakukan pengamatan permukaan daun 3. Peserta melakukan pengamatan sistem penulangan daun: menjari, menyirip, dan sejajar. 24 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan 4. Berdasarkan susunan dan rangkaiannya daun terdiri dari beberapa susunan daun, yaitu daun majemuk dan daun tunggal. Peserta melakukan pengamatan susunan daun, lalu kelompokkan berdasarkan susunan daun tersebut. d. Kelompok IV: Organ Bunga Peserta melakukan diskusi: a. Setelah menganalisis struktur bunga di atas, bagaimana kesimpulan Anda tentang perbedaan tumbuhan dikotil dan monokotil berdasarkan struktur bunga? b. Apabila Anda menemukan suatu tumbuhan di sekitar yang belum dikenal sebelumnya, bagaimana cara menentukan apakah tumbuhan itu dikotil atau monokotil? Atau bukan keduanya? c. Apakah bunga Bougenvil termasuk bunga sempurna atau tidak sempurna? Kemukakan alasan Anda! e. Kelompok V: Organ Buah dan Biji 1. Peserta mengamati struktur buah dan Biji 2. Peserta melakukan diskusi: Apa perbedaan struktur buah dan biji dari buah yang diamati? Catatan untuk Fasilitator 2 Apabila fasilitator tidak menemukan jenis tumbuhan pada LK silahkan mencari tumbuhan lain yang memiliki karakteristik sama . Kegiatan 3: Diskusi Kelompok Asal 1. Fasilitator meminta peserta untuk kembali ke kelompok asal. 2. Peserta mendiskusikan hasil kegiatan yang telah dilakukan di kelompok ahli. 3. Peserta menuliskan hasil diskusi pada kertas plano yang akan digunakan untuk presentasi. 4. Fasilitator menunjuk kelompok secara bergantian untuk mempresentasikan hasil pengamatan yang dilakukan dan meminta kelompok lain memberikan komentar terhadap hasil kelompok yang presentasi. 5. Fasilitator memberikan umpan balik untuk mengecek pemahaman peserta akan konsep yang telah dipelajari. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 25 UNIT 2 R Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Reflection (10 menit) 1. Fasilitator meminta peserta untuk membuat resume hasil kegiatan pembelajaran yang telah dilaksanakan terkait: a. Apa kegiatan inti dari pembelajaran yang telah dilakukan dapat membantu siswa dalam memahami konsep materi struktur tumbuhan dan fungsinya? b. Adakah yang dapat ditambahkan untuk lebih mengembangkan kemampuan keterampilan berpikir ilmiah siswa? 2. Fasilitator memutar video tentang struktur tumbuhan dan fungsinya agar peserta memperoleh pemahaman yang lebih komprehensif. E 26 Extension (5 menit) Fasilitator meminta peserta untuk mengamati beberapa tumbuhan yang lain seperti kangkung, pepaya, bunga bougenvil, bunga kastuba. Fasilitator mengemukakan pertanyan: Jika materi ini diditerapkan di kelas, adakah kesulitan yang mungkin akan dialami siswa? Apa saja? Bagaimana upaya mengatasinya? Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Lembar Kerja 2.1 Pengamatan Struktur Tumbuhan dan Fungsi Nama Tumbuhan: Organ Tumbuhan Fungsi Akar Batang Daun Bunga Buah dan Biji Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 27 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Lembar Kerja 2.2.1 b. Kelompok Ahli I : Organ Akar Lembar Pengamatan Sistem Perakaran Tumbuhan Nama Tumbuhan Perkembangan Lembaga Sifat dan Tugas Khusus Serabut Tunggang Gantung Pengisap Pembelit Nafas Tunjang Pelekat Sirih Benalu Anggrek Padi Mangga Cabe Kangkung Catatan: Apabila fasilitator tidak menemukan jenis tumbuhan pada LK silahkan mencari tumbuhan lain yang memiliki karakteristik sama. Diskusikanlah! - Apa fungsi dari bagian-bagian akar (rambut akar, tudung akar)? - Apa perbedaan struktur akar pada tanaman yang diamati? 28 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Lembar Kerja 2.2.2 c. Kelompok Ahli II: Organ Batang 1. Peserta mengamati struktur batang tumbuhan berdasarkan jenis batangnya L.K 2.2.2a Lembar Pengamatan Jenis Batang Nama Tumbuhan Jenis Batang Basah Berkayu Rumput Mendong Bayam Mangga Padi Teki Kangkung Mawar 2. Peserta mengamati struktur batang berdasarkan bentuk penampang melintang L.K 2.2.2b Lembar Pengamatan Bentuk Penampang Melintang Batang Nama Tumbuhan Bentuk Batang Bulat Bersegi/ Segitiga/ Segiempat Pipih Bambu Rumput teki Mangga Catatan: Apabila fasilitator tidak menemukan jenis tumbuhan pada LK silahkan mencari tumbuhan lain yang memiliki karakteristik sama . Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 29 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Lembar Kerja 2.2.3 d. Kelompok Ahli III: Organ Daun L.K 2.2.3a. Lembar Pengamatan Bagian-Bagian Daun Nama Tumbuhan Bagian-Bagian Daun Pelepah Tangkai Helaian Daun Lengkap/ tidak lengkap Nangka Mawar Rumput teki Jambu Mangga Bayam L.K 2.2.3b. Lembar Pengamatan Tulang Daun Nama Tumbuhan Penulangan Daun Menyirip Menjari Sejajar Melengkung Singkong Tebu Sirih Terong Mangga Catatan: Apabila fasilitator tidak menemukan jenis tumbuhan pada LK silahkan mencari tumbuhan lain yang memiliki karakteristik sama. 30 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Lembar Kerja 2.2.4 Lembar Pengamatan Struktur Bunga e. Kelompok Ahli IV: Organ Bunga Nama Bunga Organ Reproduksi Benang Putik Sari Warna Mahkota Bunga Mahkota Bunga Ada Tidak Jumlahnya ada Jenis Bunga Sempurna Tidak Sempurna Kembang Sepatu Mawar Melati Jagung Terong Catatan: Apabila fasilitator tidak menemukan jenis tumbuhan pada LK silahkan mencari tumbuhan lain yang memiliki karakteristik sama. Diskusikanlah : a. Setelah menganalisis struktur bunga di atas, bagaimana kesimpulan Anda tentang perbedaan tumbuhan dikotil dan monokotil berdasarkan struktur bunga? b. Apabila Anda menemukan suatu tumbuhan di sekitar yang belum dikenal sebelumnya, bagaimana cara menentukan apakah tumbuhan itu dikotil atau monokotil? Atau bukan keduanya? c. Apakah bunga Bougenvil termasuk termasuk bunga sempurna atau tidak sempurna? Kemukakan alasan Anda! Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 31 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Lembar Kerja 2.2.5 Lembar Pengamatan Struktur Buah dan Biji f. Kelompok Ahli V: Organ Bunga Nama Tumbuhan Struktur Buah Biji Daging Biji Kulit Berkeping Satu Berkeping Dua Catatan: Apabila fasilitator tidak menemukan jenis tumbuhan pada LK silahkan mencari tumbuhan lain yang memiliki karakteristik sama . Diskusikanlah! Apa perbedaan struktur buah dan biji dari buah yang diamati? 32 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Lembar Kerja 2.3 Membuat Peta Konsep Struktur Tumbuhan dan Fungsinya Petunjuk! Buatlah peta konsep Struktur Tumbuhan dan Fungsinya berdasarkan diskusi yang dilakukan di kelompok Anda ! Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 33 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Bahan Bacaan 2.1 STRUKTUR TUMBUHAN DAN FUNGSINYA Di bumi ini terdapat 275.000 jenis tumbuhan dan tidak satupun tumbuhan yang dapat digunakan sebagai contoh khusus yang dapat mewakili struktur tumbuhan secara keseluruhan. Akar, batang dan daun merupakan alat tubuh pokok (organ pokok) pada tumbuhan, sedangkan Bunga, buah, dan biji merupakan organ khusus pada tumbuhan. Berikut ini akan dibahas satu per satu tentang struktur dan fungsi alat-lat tubuh pada tumbuhan. 1. Akar Akar merupakan bagian tumbuhan berbiji yang berada di dalam tanah, berwarna putih dan bentuknya meruncing sehingga lebih mudah menembus tanah. Akar berasal dari akar lembaga (radix) yang terdapat di biji tumbuhan. Akar berkembang dari meristem apikal ujung akar yang dilindungi oleh tudung akar (kaliptra). Struktur akar tersusun dari akar primer, akar sekunder, rambut akar, ujung akar dan tudung akar (kaliptra). Rambut akar umumnya terbentuk didekat ujung akar dan berumur pendek, serta merupakan perluasan permukaan dari sel-sel epidermis akar. Rambut akar berfungsi untuk memperluas daerah absorpsi mineral dan air dari dalam tanah. Tudung akar (kaliptra) melindungi ujung akar yang bersifat sangat lunak dan mudah rusak. Bagian luar tudung akar menghasilkan cairan yang bersifat asam,yang didalamnya terdapat enzim yang berfungsi untuk menguraikan zat-zat tertentu,yang tidak mudah tembus oleh ujung akar. Dengan enzim tersebut, ujung-ujung akar dapat menembus dinding bahkan pondasi bangunan yang sangat kokoh sekalipun. Tudung akar berfungsi untuk melindungi sel-sel akar dari kerusakan akibat pertumbuhan akar menembus tanah. Pembelahan sel meristem apikal membentuk daerah pemanjangan yang disebut daerah/zona pemanjangan sel. Dibelakangnya terdapat zona diferensiasi sel atau zona pendewasaan sel, di sini sel-sel akar berkembang menjadi beberapa sel permanen seperti xylem, floem, parenkim, dan sklerenkim. 34 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Gambar struktur anatomi akar Fungsi akar pada tumbuhan sangatlah bermacam ragam, di antaranya adalah sebagai berikut ini. Mengikat tubuh tumbuhan pada tanah. Menyimpan cadangan makanan dalam bentuk umbi. Menyerap air dan garam-garam mineral terlarut. Berikut ini adalah bagian-bagian anatomi akar secara garis besar. a. Epidermis Epidermis terdiri dari satu lapis sel yang tersusun rapat dengan dinding sel yang tipis supaya mudah ditembus air. Pada zona diferensiasi, epidermis membentuk bulu/rambut akar yang berfungsi untuk memperluas permukaan penyerapan b. Korteks Korteks tersusun atas berlapis-lapis sel dengan dinding yang tipis dan memiliki ruang antarsel yang memungkinkan terjadinya pertukaran gas. c. Endodermis Endodermis berupa satu lapis sel yang rapat dengan penebalan gabus pada dinding sel. Endodermis adalah pemisah antara korteks dan stele. d. Stele/silinder pusat Stele atau silinder pusat di dalamnya terdapat berkas pengangkut (xilem dan floem). Akar tanaman menyerap air dan unsur hara dengna proses yang di sebut dengan Imbibisi, Difusi dan Osmosis. bagian akar yang berfungsi untuk melakukan penyerapan adalah daerah yang memiliki rambut akar yang merupakan daerah perluasan epidermis. Sebelum air tanah sampai ke xilem, air tanah terlebih dahulu melalui sel rambut akar (epidermis), korteks, endodermis, dan perisikel. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 35 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Sistem perakaran pada tumbuhan ada dua yaitu akar tunggang dan akar serabut. Akar tunggang merupakan akar lembaga yang tumbuh terus menjadi akar utama dan bercabangcabang lebih kecil. Akar serabut merupakan akar lembaga dalam perkembangan selanjutnya tidak berkembang, tetapi pada pangkal batang keluar akar yang banyak dengan ukuran relatif sama. Akar tunggang Akar serabut Struktur Akar Dikotil Akar pada tumbuhan dikotil berbentuk tunggang. Xilem dan floem pada tumbuhan dikotik tersusun membentuk jari-jari (radial). Xilem berbentuk bintang di pusat dan floem mengelilinginya.Di antara xilem dan floem terdapat kambium yang menghasilkan unsur kayu ke arah luar membentuk kulit. Struktur Akar Monokotil Akar pada tumbuhan monokotil berbentuk serabut. Epidermis, korteks, dan perisikel memiliki struktur, lokasi, dan fungsi seperti pada akar dikotil. Xilem dan floem mirip dengan tanaman dikotil, tetapi letak keduanya saling berdekatan karena tidak memiliki kambium. Empulur terletak di bagian tengah dan dikelilingi xilem dan floem secara berselang-seling. Jenis-jenis Akar Bentuk-bentuk perakaran pada tumbuhan menjadi salah satu faktor pembeda dalam mengklasifikasikan tumbuhan tingkat tinggi. Pada saat biji berkecambah, bakal akar (radikula) berkembang menjadi akar lembaga. Berdasarkan sistem perakarannya ini, akar dibedakan menjadi dua jenis, yaitu akar tunggang dan akar serabut. 1) Akar serabut Akar serabut berbentuk seperti serabut-serabut kelapa, kecil, dan panjang. Umumnya tumbuhan monokotil memiliki akar serabut. Namun perakaran tumbuhan dikotil yang 36 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan diperbanyak secara vegetatif juga berupa akar serabut. Akar serabut terbentuk dari akar lembaga yang mati dan tumbuh akar-akar baru yang memiliki ukuran yang relatif sama dan keluar dari pangkal batang. Adapun menurut bentuknya, jenis jenis akar serabut dapat dibedakan menjadi akar benang (contohnya padi), akar tambang (contohnya kelapa), dan akar serabut besar (contohnya pandan). 2) Akar tunggang Akar tunggang umumnya dimiliki oleh tumbuhan dikotil yang diperbanyak secara generatif dengan biji. Perakaran tumbuhan dikotil mempunyai akar utama yang menghujam lurus ke dalam lapisan tanah dan mempunyai percabangan di sisi-sisinya. Tumbuhan dengan akar tunggang mempertahankan akar lembaganya sehingga berkembang menjadi akar primer yang disebut dengan akar tunggang (radix primaria) yang memiliki percabangan. Berdasarkan banyaknya percabangan, jenis jenis akar tunggang dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu akar tunggang tidak atau sedikit bercabang dan akar tunggang bercabang. a. Tidak atau sedikit bercabang Tumbuhan jenis ini memiliki akar tunggang tanpa percabangan atau hanya sedikit bercabang. Akar tunggang jenis ini mempunyai bentuk yang khas, yaitu bentuk tombak atau pena (fusiform) seperti pada wortel dan lobak, bentuk gasing seperti pada bengkuang, serta bentuk benang seperti pada akar tanaman kratok. b. Bercabang (ramosus) Akar tunggang jenis ini memiliki percabangan yang banyak dan setiap percabangan memiliki percabangan lagi sehingga memiliki zona perakaran yang lebih luas. Contohnya pada pohon buah-buahan. Jenis Jenis Akar Berdasarkan Fungsinya Fungsi utama akar adalah sebagai organ penyerap air dan hara mineral. Namun, terdapat fungsi lain dari akar tumbuhan. Menurut fungsinya tersebut, akar dibedakan menjadi: 1) Akar gantung atau akar udara (radix aereus) Akar gantung terdapat di atas permukaan tanah, melekat pada batang, tumbuh menjuntai ke arah tanah. fungsi dari akar gantung ini yaitu sebagai organ penyerap uap air dan gas, tetapi jika sudah mencapai tanah dan masuk ke dalam tanah, akar ini berfungsi sebagaimana akar pada umumnya. Contoh tanaman yang memiliki akar gantung ini yaitu pohon beringin dan tanaman anggrek. 2) Akar pembelit (cirrhus radicalis) Akar ini membelit batang pokok tempat melekatnya tumbuhan. Contohnya dapat kita temukan pada tumbuhan panili. 3) Akar nafas (pneutophora) Akar nafas merupakan bagian akar yang tumbuh keluar dari batang bagian bawah, yang sebagian menyembul keluar dan sebagian lagi tumbuh di dalam tanah. Bagian akar yang menyembul keluar merupakan tempat masuknya udara melalui celah-celah permukaan akar. Contoh tanaman yang memiliki akar nafas ini yaitu bakau dan pandan. 4) Akar pelekat akar (radix adligans) Akar ini tumbuh, melekat dan memanjat pada batang. Contoh tumbuhannya yaitu sirih. 5) Akar penghisap (haustorium) Akar ini mempunyai fungsi sebagai penyerap air, hara mineral, dan makanan dari batang pohon yang ditumpangnya. Tumbuhan dengan akar ini hidup sebagai parasit, contohnya seperti pada akar benalu. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 37 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan 6) Akar tunjang Akar ini tumbuh ke segala arah, berbentuk seperti serabut-serabut. Akar jenis ini dimiliki oleh tumbuhan pandan. 7) Akar lutut Sebagian akar ini tumbuh di atas tanah kemudian tertanam di dalam tanah, timbul tenggelam seperti bentuk gelombang yang berfungsi sebagai alat pernafasan. Contohnya yaitu pohon tanjang. 8) Akar banir Bagian akar ini tumbuh tinggi di atas permukaan tanah, berbentuk pipih seperti papan. Contoh tumbuhan dengan akar ini yaitu sukun. 2. Batang Batang merupakan salah satu organ tumbuhan berpembuluh yang memiliki fungsi sebagai penyangga. batang di susun oleh beberapa macam jaringan yang berbeda sehingga terdiri dari beberapa tipe seperti batang berkayu, batang lembut dan lunak (herbaseus), dan batang tipe rumput (kalmus). Struktur batang secara umum berikut ini : a. Epidermis Epidermis tersusun rapat oleh selapis sel. Dinding luar terdapat kutikula. Fungsi epidermis adalah untuk melindungi jaringan di bawahnya. b. Korteks Korteks tersusun oleh beberapa lapis sel parenkim yang berdinding tipis dan terdapat banyak ruang antarsel. Disebut juga dengan istilah “kulit pertama”. c. Stele (silinder pusat) stele adalah lapisan terdalam dari batang. Di dalamnya terdapat sel parenkim dan berkas pengangkut. Lapis terluar dari stele disebut perisikel atau perikambium. Struktur Batang Dikotil Batang dikotil memiliki jaringan sebagai berikut ini: 1. Epidermis. Terletak di bagian terluar batang. Terdapat zat kitin yang berfungsi untuk melindungi batang agar tidak kehilangan banyak air. 2. Korteks. Terletak di antara epidermis dan endodermis. Terdapat sel kolenkim dan sel parenkim. Sel kolenkim berfungsi sebagai jaringan penunjang. Sedangkan sel parenkim sebagai jaringan dasar serta untuk mengisi dan menyimpan zat. 3. Stele. Terletak di sebelah dalam lapisan endodermis. Fungsi stele adalah untuk memberi kekuatan pada batang. Perisikel yang menyelubungi berkas pembuluh batang. 4. Berkas pembuluh. Terletak di bagian dalam perisikel. Fungsi berkas pembuluh adalah sebagai pengangkut zat. 5. Kambium. Terletak di antara xilem dan floem. Kambium menyebabkan batang mengalami penambahan diameter. Fungsi kambium adalah untuk membentuk xilem dan floem. 38 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Terdapat dua tipe kambium yaitu kambium vaskuler yang berada di antara xilem dan floem, dan kambium intervaskuler yang berada di antara dua berkas pengangkut. 6. Floem. Terletak di bagian luar berkas pembuluh atau bagian luar kambium. Fungsi floem adalah untuk mengangkut zat makanan ke seluruh tubuh. 7. Xilem. Terletak di bagian dalam berkas pembuluh atau bagian dalam kambium. Fungsi xilem adalah untuk menyalurkan air dan garam mineral dari akar ke daun. 2. Struktur Batang Monokotil Sementara itu Untuk Struktur batang Monokotil tersusun atas beberapa jaringan di antarnya adalah sebagai berikut ini. 1. Epidermis. Terletak di bagian luar batang. Dinding selnya lebih tebal daripada dinding sel epidermis dikotil. Fungsi epidermis adalah sebagai pelindung supaya tidak banyak kehilangan air. 2. Meristem dasar. Terletak di jaringan yang berada di bagian dalam epidermis. Sampai sekarang belum ada yang mengetahui pasti fungsi meristem dasar. 3. Berkas pembuluh. Tersebar pada meristem dasar. Fungsi berkas pembuluh mirip dengan yang dimiliki tumbuhan dikotil. Fungsi batang pada tumbuhan adalah sebagai berikut ini. Menyalurkan air dan garam mineral dari akar ke daun dan zat makanan dari daun ke seluruh bagian tubuh. Mengarahkan tumbuhan agar mendapatkan cahaya matahari yang cukup. Tempat penimbunan cadangan makanan. Tempat melekatnya daun, bunga, dan buah. 3. Daun Daun merupakan organ pada tumbuhan yang memiliki fungsi utama sebagai pembuat makanan melalui proses fotosintesis. selain itu juga Fungsi daun adalah sebagai tempat keluarnya air dengan cara penguapan serta respirasi. Ada 5 struktur yang melapisi daun mulai dari atas. Berikut ini kelima struktur tersebut. 1. Epidermis atas, terkadang dilapisi oleh kutikula. 2. Jaringan palisade parenkim/jaringan tiang/jaringan pagar, mengandung banyak klorofil. 3. Berkas pembuluh. Terdapat xilem dan floem yang berfungsi sebagai alat transportasi dan penguat daun dalam bentuk tulang daun. 4. Jaringan spons parenkim/bunga karang, mengandung sedikit klorofil. 5. Epidermis bawah, terdapat stomata. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 39 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Secara morfologi daun terdiri dari helai daun (lamina), tangkai daun (petiolus), dan pelepah daun (folius). Daun yang memiliki helai, tangkai, dan pelepah disebut daun lengkap. Pelepah daun berfungsi sebagai pelindung kuncup muda dan menguatkan batang tanaman, membungkus batang. Contoh pisang, jahe. Tangkai daun merupakan bagian daun mendukung helaiannya dan bertugas menempatkan helaian daun agar mendapatkan cahaya matahari. Tangkai daun pada umumnya berbentuk silinder. tangkai daun ada yang berbentuk bulat dan berongga, pipih dan tepinya melebar, bersegi, dan setengah lingkaran. Bentuk dan ukuran helaian daun bermacam-macam sesuai dengan jenis tanaman. Daun tumbuhan pada dikotil pada umumnya memiliki daun dengan susunan tulang, daun menyirip dan menjari. Sedangkan untuk daun tumbuhan monokotil umumnya memiliki susunan tulang daun sejajar ataupun melengkung. Bagian-Bagian Daun Dikotil a. Epidermis. Epidermis Terdiri dari satu lapis sel (kecuali pada tumbuhan karet). Letak epidermis di permukaan atas dan bawah daun. Fungsi epidermis adalah untuk melindungi sel bagian dalam dari kehilangan air dan mempertahankan bentuk daun. b. Kutikula melapisi permukaan daun dan mengalami penebalan oleh zat kitin. Fungsi kutikula adalah untuk mencegah penguapan melalui permukaan daun. c. Stomata. Letak stomata di permukaan daun berupa celah pada lapisan epidermis dengan dua sel penutup. Fungsi stomata adalah sebagai tempat keluar masuk gas. d. Mesofil Mesofil adalah jaringan dasar yang tersusun atas dua lapisan sel yaitu palisade (jaringan pagar) dan spons parenkim (jaringan bunga karang). e. Urat daun. Urat daun. Terdapat berkas pembuluh. Membentuk tulang daun. 40 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan 4. Bunga Bunga (flos) atau kembang adalah struktur reproduksi seksual pada tumbuhan berbunga (divisio Magnoliophyta atau Angiospermae, “tumbuhan berbiji tertutup”). Pada bunga terdapat organ reproduksi (benang sari dan putik). Fungsi bunga Fungsi biologi bunga adalah sebagai wadah menyatunya gamet jantan (mikrospora) dan betina (makrospora) untuk menghasilkan biji. Proses dimulai dengan penyerbukan, yang diikuti dengan pembuahan, dan berlanjut dengan pembentukan biji. Beberapa bunga memiliki warna yang cerah dan secara ekologis berfungsi sebagai pemikat hewan pembantu penyerbukan. Beberapa bunga yang lain menghasilkan panas atau aroma yang khas, juga untuk memikat hewan untuk membantu penyerbukan. Morfologi bunga Bunga adalah batang dan daun yang termodifikasi. Modifikasi ini disebabkan oleh dihasilkannya sejumlah enzim yang dirangsang oleh sejumlah fitohormon tertentu. Pembentukan bunga dengan ketat dikendalikan secara genetik dan pada banyak jenis diinduksi oleh perubahan lingkungan tertentu, seperti suhu rendah, lama pencahayaan, dan ketersediaan air (lihat artikel Pembentukan bunga). Bunga hampir selalu berbentuk simetris, yang sering dapat digunakan sebagai penciri suatu takson. Ada dua bentuk bunga berdasar simetri bentuknya: aktinomorf (“berbentuk bintang”, simetri radial) dan zigomorf (simetri cermin). Bentuk aktinomorf lebih banyak dijumpai. Bunga disebut bunga sempurna bila memiliki alat jantan (benang sari) dan alat betina (putik) secara bersama-sama dalam satu organ. Suatu bunga dikatakan bunga lengkap apabila memiliki semua bagian utama bunga. Empat bagian utama bunga (dari luar ke dalam) adalah sebagai berikut: a. Kelopak bunga atau calyx b. Mahkota bunga atau corolla yang biasanya tipis dan dapat berwarna-warni untuk memikat serangga yang membantu proses penyerbukan c. Alat kelamin jantan berupa benang sari; d. Alat kelamin betina atau gynoecium berupa putik. Organ reproduksi betina adalah daun buah atau carpellum yang pada pangkalnya terdapat bakal buah (ovarium) dengan satu atau sejumlah bakal biji (ovulum, jamak ovula) yang membawa gamet betina) di dalam kantung embrio. Pada ujung putik terdapat kepala putik atau stigma untuk menerima serbuk sari atau pollen. Tangkai putik atau stylus berperan sebagai jalan bagi pollen menuju bakal bakal buah. 5. Buah dan Biji Buah adalah organ pada tumbuhan berbunga yang merupakan perkembangan lanjutan dari bakal buah (ovarium). Buah biasanya membungkus dan melindungi biji. Aneka rupa dan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 41 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan bentuk buah tidak terlepas kaitannya dengan fungsi utama buah, yakni sebagai pemencar biji tumbuhan. Pengertian buah dalam lingkup pertanian (hortikultura) atau pangan adalah lebih luas daripada pengertian buah di atas. Buah dalam pengertian ini tidak terbatas yang terbentuk dari bakal buah, melainkan dapat pula berasal dari perkembangan organ yang lain. Karena itu, untuk membedakannya, buah yang sesuai menurut pengertian botani biasa disebut buah sejati. Buah seringkali memiliki nilai ekonomi sebagai bahan pangan maupun bahan baku industri karena di dalamnya disimpan berbagai macam produk metabolisme tumbuhan, mulai dari karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral, alkaloid, hingga terpena dan terpenoid. Ilmu yang mempelajari segala hal tentang buah dinamakan pomologi. Buah dalam arti botani dan arti pertanian atau pangan. Pada banyak spesies tumbuhan, yang disebut buah mencakup bakal buah yang telah berkembang lanjut beserta dengan jaringan yang mengelilinginya. Bagi tumbuhan berbunga, buah adalah alat untuk menyebar luaskan biji-bijinya; adanya biji di dalam dapat mengindikasikan bahwa organ tersebut adalah buah, meski ada pula biji yang tidak berasal dari buah. Dalam batasan tersebut, variasi buah bisa sangat besar, mencakup buah mangga, buah apel, buah tomat, cabai, dan lain-lain. Namun juga bulir (kariopsis) padi, ‘biji’ (juga merupakan bulir!) jagung, ‘biji’ bunga-matahari, ‘biji’ lada, atau polong kacang tanah. Sementara, dengan batasan ini, buah jambu monyet atau buah nangka tidak termasuk buah sejati. Buah dalam pengertian hortikultura atau pangan merupakan pengertian yang dipakai oleh masyarakat luas. Dalam pengertian ini, batasan buah menjadi longgar. Setiap bagian tumbuhan di permukaan tanah yang tumbuh membesar dan (biasanya) berdaging atau banyak mengandung air dapat disebut buah. Dapat dijumpai, buah sejati (dalam pengertian botani) yang digolongkan sebagai sayursayuran, seperti buah tomat, buah cabai, polong kacang panjang, dan buah ketimun. Namun demikian, dapat dijumpai pula, buah tidak sejati (buah semu) yang digolongkan sebagai buah-buahan, seperti ‘buah’ jambu monyet (yang sebetulnya merupakan pembesaran dasar bunga; buah yang sejati adalah bagian ujung yang berbentuk seperti monyet membungkuk), ‘buah’ nangka (yakni pembesaran tongkol bunga; buah yang sejati adalah isi buah nangka yang berwarna putih (Jw. beton), bergetah, sedangkan bagian ‘daging buah’ yang dimakan orang adalah tenda bunga), atau ‘buah’ nanas. Pembentukan buah Buah adalah pertumbuhan sempurna dari bakal buah (ovarium). Setiap bakal buah berisi satu atau lebih bakal biji (ovulum), yang masing-masing mengandung sel telur. Bakal biji itu dibuahi melalui suatu proses yang diawali oleh peristiwa penyerbukan, yakni berpindahnya serbuk sari dari kepala sari ke kepala putik. Setelah serbuk sari melekat di kepala putik, serbuk sari berkecambah dan isinya tumbuh menjadi buluh serbuk sari yang berisi sperma. 42 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Buluh ini terus tumbuh menembus tangkai putik menuju bakal biji, di mana terjadi persatuan antara sperma yang berasal dari serbuk sari dengan sel telur yang berdiam dalam bakal biji, membentuk zigot yang bersifat diploid. Pembuahan pada tumbuhan berbunga ini melibatkan baik plasmogami, yakni persatuan protoplasma sel telur dan sperma, dan kariogami, yakni persatuan inti sel keduanya. Setelah itu, zigot yang terbentuk mulai bertumbuh menjadi embrio (lembaga), bakal biji tumbuh menjadi biji, dan dinding bakal buah, yang disebut perikarp, tumbuh menjadi berdaging (pada buah batu atau drupa) atau membentuk lapisan pelindung yang kering dan keras (pada buah geluk atau nux). Sementara itu, kelopak bunga (sepal), mahkota (petal), benangsari (stamen) dan putik (pistil) akan gugur atau bisa jadi bertahan sebagian hingga buah menjadi. Pembentukan buah ini terus berlangsung hingga biji menjadi masak. Pada sebagian buah berbiji banyak, pertumbuhan daging buahnya umumnya sebanding dengan jumlah bakal biji yang terbuahi. Dinding buah, yang berasal dari perkembangan dinding bakal buah pada bunga, dikenal sebagai perikarp (pericarpium). Perikarp ini sering berkembang lebih jauh, sehingga dapat dibedakan atas dua lapisan atau lebih. Yang di bagian luar disebut dinding luar, eksokarp (exocarpium), atau epikarp (epicarpium); yang di dalam disebut dinding dalam atau endokarp (endocarpium); serta lapisan tengah (bisa beberapa lapis) yang disebut dinding tengah atau mesokarp (mesocarpium). Pada sebagian buah, khususnya buah tunggal yang berasal dari bakal buah tenggelam, terkadang bagian-bagian bunga yang lain (umpamanya tabung perhiasan bunga, kelopak, mahkota, atau benangsari) bersatu dengan bakal buah dan turut berkembang membentuk buah. Jika bagian-bagian itu merupakan bagian utama dari buah, maka buah itu lalu disebut buah semu. Itulah sebabnya menjadi penting untuk mempelajari struktur bunga, dalam kaitannya untuk memahami bagaimana suatu macam buah terbentuk. Tipe-tipe buah Buah-buah itu sedemikian beragam, sehingga sukarlah rasanya untuk menyusun suatu skema pengelompokan yang dapat mencakup semua macam buah yang telah dikenal orang. Belum lagi adanya kekeliruan-kekeliruan yang mempertukarkan pengertian biji dan buah (misal: ‘biji’ jagung, yang sesungguhnya adalah buah secara botani). Baik buah sejati (yang merupakan perkembangan dari bakal buah) maupun buah semu, dapat dibedakan atas tiga tipe dasar buah, yakni: 1. Buah tunggal, yakni buah yang terbentuk dari satu bunga dengan satu bakal buah, yang berisi satu biji atau lebih. 2. buah ganda, yakni jika buah terbentuk dari satu bunga yang memiliki banyak bakal buah. Masing-masing bakal buah tumbuh menjadi buah tersendiri, lepas-lepas, namun akhirnya menjadi kumpulan buah yang nampak seperti satu buah. Contohnya adalah sirsak (Annona). 3. Buah majemuk, yakni jika buah terbentuk dari bunga majemuk. Dengan demikian buah ini berasal dari banyak bunga (dan banyak bakal buah), yang pada akhirnya seakan-akan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 43 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan menjadi satu buah saja. Contohnya adalah nanas (Ananas), bunga matahari (Helianthus). Buah Kering Buah tunggal, atau tepatnya buah sejati tunggal, lebih jauh lagi dapat dibedakan atas bentuk-bentuk buah kering (siccus), yakni yang bagian luarnya keras dan mengayu atau seperti kulit yang kering; dan buah berdaging (carnosus), yang dinding buahnya tebal berdaging. Buah kering selanjutnya dibedakan atas buah yang tidak memecah (indehiscens) dan yang memecah (dehiscens). Buah indehiscens berisi satu biji, sehingga untuk memencarkan bijinya buah ini tidak perlu memecah. Yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah buah tipe padi, tipe kurung, dan tipe keras. Buah padi (caryopsis) Buah padi (caryopsis, atau bulir) memiliki dinding buah yang tipis, dan berlekatan menyatu dengan kulit biji. Kulit biji ini kadang-kadang berlekatan pula dengan biji. Buah terbungkus oleh sekam. Buah suku padi-padian (Poaceae) dan teki-tekian (Cyperaceae) termasuk ke dalam kelompok ini. Bulir atau buah padi adalah buah sekaligus biji. Bagian buah terletak di sebelah luar, terdiri dari lemma, palea, dan skutelum (scutellum). Bagian biji terdiri dari lapisan aleuron (hanya setebal satu lapis sel), endospermia (tempat penyimpanan cadangan makanan), dan embrio. Buah kurung (achenium) Buah kurung (achenium) memiliki dinding buah yang tipis, berdempetan namun tidak berlekatan dengan kulit biji. Contohnya adalah buah (‘biji’) bunga pukul empat (Mirabilis). Buah kurung majemuk contohnya adalah (buah) bunga matahari. Buah keras (nux) Buah keras atau geluk (nux) terbentuk dari dua helai daun buah (carpel) atau lebih; bakal biji lebih dari satu, namun biasanya hanya satu yang menjadi biji sempurna. Dinding buah keras, kadangkala mengayu, tidak berlekatan dengan kulit biji. Contohnya adalah buah sarangan (Castanopsis). Beberapa jenis buah keras, kulitnya mengalami pelebaran sehingga membentuk semacam sayap yang berguna untuk menerbangkan buah ini—jika masak—menjauh dari pohon induknya. Buah bersayap (samara) semacam ini contohnya adalah buah meranti (Shorea) dan kerabatnya dari suku Dipterocarpaceae. Buah kering yang memecah (dehiscens) umumnya berisi lebih dari satu biji, sehingga memecahnya buah nampaknya terkait dengan upaya untuk memencarkan biji, agar tidak terkumpul di suatu tempat. Misalnya adalah: 44 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Buah berbelah (schizocarpium) Buah berbelah (schizocarpium) memiliki dua ruang atau lebih, masing-masing dengan sebutir biji di dalamnya. Jika memecah, ruang-ruang itu terpisah namun bijinya masih terbawa di dalam ruang. Sehingga masing-masing ruang seolah buah kurung yang tersendiri. Contohnya adalah kemangi (Ocimum), beberapa jenis anggota Malvaceae, dan lain-lain. Buah kendaga Buah kendaga (rhegma) seperti buah belah, namun ruang-ruang itu masing-masing memecah, sehingga bijinya terlempar keluar. Masing-masing ruang terbentuk dari satu daun buah. Contoh: para (Hevea), jarak (Ricinus). Buah kotak Terdiri atas satu atau beberapa daun buah, berbiji banyak. Buah ini memecah jika masak, namun kulit buah yang pecah sampai lama tidak terlepas dari tangkai buah. Ada banyak macam buah kotak. Buah kotak sejati (capsula) terdiri atas dua daun buah atau lebih; jumlah ruangannya sesuai dengan jumlah daun buah asalnya. Buah ini membuka dengan bermacam-macam cara. Contohnya adalah durian (Durio), anggrek (Orchidaceae). ‘Daging buah’ durian yang dimakan sebetulnya adalah arilus (salut biji), perbesaran dari selaput penutup biji. Selain itu, masih ada lagi beberapa jenis buah kotak seperti berikut ini: Buah bumbung Buah bumbung (folliculus) berasal dari bakal buah yang terdiri atas satu daun buah dengan banyak biji. Jika masak, kotak terbelah menurut salah satu kampuhnya, biasanya kampuh perut. Contohnya adalah widuri (Calotropis), kepuh (Sterculia). Buah polong Buah polong (legumen) terdiri atas satu daun buah dengan satu ruangan dan banyak biji; sering pula ruangan ini terpisah-pisah oleh sekat semu. Jika masak, ruangan akan terbuka menurut kedua kampuhnya yang memanjang. Contohnya adalah aneka jenis polongpolongan (Fabaceae, atau dulu disebut Leguminosae). Buah lobak Buah lobak (siliqua) tersusun dari dua daun buah dengan satu ruangan yang tersekat oleh sekat semu. Buah terpecah menurut kedua kampuhnya ketika masak, namun ujungnya masih berlekatan. Biji sebentar masih melekat pada sekat semu, yang sebetulnya adalah tembuni, sebelum pada akhirnya terlepas. Contohnya adalah jenis-jenis Cruciferae. Buah berdaging Buah-buah tunggal berdaging pada umumnya tidak memecah (membuka) ketika masak. Salah satu perkecualiannya adalah pala (Myristica). Beberapa bentuk buah berdaging, di antaranya: Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 45 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Buah buni Buah buni (bacca) mempunyai dinding buah terdiri dari dua lapisan, yakni lapisan luar (eksokarp atau epikarp) yang tipis dan lapisan dalam (endokarp) yang tebal, lunak dan berair. Biji-biji lepas dalam lapisan dalam tersebut. Contohnya adalah buni (Antidesma), belimbing (Averrhoa), jambu biji (Psidium), tomat (Lycopersicum). Buah mentimun Buah mentimun (pepo) serupa dengan buah buni, namun dengan dinding luar yang lebih tebal dan kuat. Pada buah yang masak, di tengahnya sering terdapat ruangan dan daging buahnya bersatu dengan banyak biji di dalam ruangan tersebut. Contohnya adalah mentimun (Cucurbita) dan kerabatnya. Buah jeruk Buah jeruk (hesperidium) adalah variasi dari buah buni dengan tiga lapisan dinding buah. Lapisan luar yang liat dan berisi kelenjar minyak; lapisan tengah yang serupa jaringan bunga karang dan umumnya keputih-putihan; serta lapisan dalam yang bersekat-sekat, dengan gelembung-gelembung berisi cairan di dalamnya. Biji-biji tersebar di antara gelembunggelembung itu. Contoh: buah jeruk (Citrus). Buah batu Buah batu (drupa) memiliki tiga lapisan dinding buah. Eksokarp umumnya tipis menjangat (seperti kulit); mesokarp yang berdaging atau berserabut; dan endokarp yang liat, tebal dan keras, bahkan dapat amat keras seperti batu. Contohnya adalah mangga (Mangifera), dengan mesokarp berdaging; atau kelapa (Cocos), yang mesokarpnya berserabut. Buah delima Dinding luarnya liat, keras atau kaku, hampir seperti kayu; dinding dalam tipis, liat, bersekat-sekat. Masing-masing ruang dengan banyak biji. Selaput biji tebal berair dan dapat dimakan. Contohnya adalah delima (Punica). Buah ganda Buah berganda adalah buah yang terbentuk dari satu kuntum bunga yang memiliki banyak bakal buah. Tiap-tiap bakal buah itu tumbuh menjadi buah yang tersendiri, lepas-lepas, namun akhirnya menjadi kumpulan buah yang nampak seperti satu buah. Sesuai dengan bentuk-bentuk buah penyusunnya, maka dikenal beberapa macam buah berganda. Misalnya: * buah kurung berganda, misalnya pada buah mawar (Rosa). * buah bumbung berganda, misalnya pada cempaka (Michelia). * buah buni berganda, misalnya pada sirsak (Annona). * buah batu berganda, misalnya pada murbei (Morus). 46 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Buah majemuk Buah majemuk adalah buah hasil perkembangan bunga majemuk. Dengan demikian buah ini berasal dari banyak bunga (dan banyak bakal buah), yang tumbuh sedemikian sehingga pada akhirnya seakan-akan menjadi satu buah saja. Dikenal pula beberapa macam buah majemuk, di antaranya: * buah padi majemuk, misalnya jagung (Zea). Tongkol jagung sebetulnya berisi deretan buah-buah jagung, bukan biji jagung. * buah kurung majemuk, misalnya buah bunga matahari (Helianthus). * buah buni majemuk, misalnya buah nanas (Ananas). * buah batu majemuk, misalnya buah pandan (Pandanus), pace (Morinda). Tahap-tahap perkembangan buah majemuk pada pace. Bunga-bunga pace berkumpul dalam satu perbungaan (bunga majemuk) yang disebut bongkol. Setelah diserbuki dan dibuahi, setiap kuntum bunga mulai tumbuh menjadi buah batu (drupa). Dalam perkembangannya, buah-buah batu ini pada akhirnya saling luluh menjadi sebutir buah batu majemuk. Sesuai dengan definisi, buah ganda dan buah majemuk sukar disebut buah sejati. Karena pada buah-buah tersebut terdapat bagian-bagian lain dari bunga –selain bakal buah– yang turut bertumbuh dan berkembang menjadi buah, baik bagian-bagian itu menjadi bagian utama buah ataupun bukan. Buah tak berbiji Keadaan tak berbiji merupakan salah satu ciri penting buah-buahan komersial. Kultivarkultivar pisang dan nanas adalah contohnya. Demikian pula, buah-buah jeruk, anggur, dan semangka dari kultivar tak berbiji umumnya dihargai lebih mahal. Keadaan tak berbiji demikian biasa pula disebut sukun. Pada sejumlah spesies, keadaan tak berbiji merupakan hasil dari partenokarpi, yakni proses pembentukan buah tanpa terjadinya pembuahan sebelumnya. Buah partenokarpi bisa terbentuk dengan atau tanpa peristiwa penyerbukan. Kebanyakan kultivar jeruk sukun memerlukan penyerbukan untuk proses pembentukannya; namun pisang dan nanas tidak memerlukannya. Sementara itu, keadaan tak berbiji pada anggur sebetulnya terjadi karena matinya atau tidak tumbuhnya embrio (dan biji) yang dihasilkan oleh pembuahan, keadaan yang dikenal sebagai stenospermokarpi, yang memerlukan proses penyerbukan dan pembuahan secara normal. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 47 UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Referensi Campbell NA, Reece JB, Michael LC, Wasserman SA, Minorsky PV, Jackson RB. 2012. Biologi,Edisi 8 Jilid 2. Alih Bahasa: Damaring TW, Editor: Wibi H.& Prinandita A. Jakarta (ID): Erlangga. Djumhana, dkk, 2006, Konsep Dasar Biologi untuk SD-Bahan Belajar Mandiri-edisi kesatu, Bandung, UPI Press. Warnita, dkk. Materi Ajar Matakuliah Botani-Morfologi. https://www.google.co.id/ Bahan Ajar Botani.pdf (diakses tanggal 2 Juni 2016) 48 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan MATERI PRESENTASI UNIT 2 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 49 UNIT 2 50 Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya UNIT 3 ENERGI DAN PERUBAHANNYA Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 51 UNIT 3 52 Energi dan Perubahannya Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya UNIT 3 ENERGI DAN PERUBAHANNYA (90 Menit) Pendahuluan Energi merupakan aspek yang sangat penting dalam kehidupan. Perubahan bentuk energi banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya perubahan energi listrik menjadi energi panas, perubahan energi listrik menjadi energi gerak, dan sebagainya. Energi yang banyak kita gunakan saat ini merupakan berasal dari bahan bakar minyak (BBM). Guru sedang mendampingi siswa membuat roket dari kertas untuk mempelajari energi angin. Energi ini berasal dari fosil yang suatu saat pasti akan habis, maka perlu dipikirkan pengganti BBM sebagai sumber energi alternatif. Jadi kita harus selalu berupaya penghematan energi. Berkaitan dengan itu, perlu diajarkan topik energi dalam kehidupan untuk siswa sekolah dasar. Kompetensi Dasar materi pembelajaran IPA di kelas VI SD diantaranya adalah mempraktikkan pola penggunaan dan perpindahan energi, yang akan dipelajari dalam unit ini. Tujuan 1. Menjelaskan sumber dan perubahan energi 2. Merancang percobaan sederhana untuk menyelidiki perubahan energi 3. Menyelidiki adanya sumber energi alternatif Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 53 UNIT 3 Energi dan Perubahannya Petunjuk Umum Fasilitator perlu menyiapkan berbagai sumber informasi yang dapat dimanfaatkan peserta, yaitu seperangkat alat/bahan percobaan, berbagai bahan bacaan sesuai dengan tema/topik. Bahan bacaan diharapkan sesuai dengan materi IPA dan sesuai dengan jenjang kelas guru dan siswa. Sumber dan Bahan Sumber dan bahan yang disiapkan dalam melaksanakan unit ini adalah: 1. Bahan bacaan tentang “energi dan perubahannya” 2. Tayangan PowerPoint unit 3. Alat dan bahan untuk praktik: kentang, jeruk nipis, mangga, tomat, masing-masing 6 buah, kabel secukupnya, 4 buah LED,12 buah penjepit buaya, 4 buah lempeng tembaga/12 paku per kelompok, 4 buah lempeng seng/4 buah koin per kelompok, voltmeter (sensivitas tinggi: millivolt atau microvolt). 4. ATK (Lem, gunting, kertas Plano, kertas HVS putih, spidol warna besar dan kecil) Waktu Waktu yang disediakan untuk kegiatan ini adalah 90 menit. Rincian alokasi waktu dapat dilihat pada setiap tahapan pelaksanaan sesi ini. 54 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya Garis Besar Kegiatan Introduction 5 menit Penjelasan tentang: -Latar Belakang Tujuan Garis Besar Kegiatan Connection 10 menit Urun gagasan berkaitan tentang materi • Sumber energi • Perubahan energi • Sumber energi alternatif P Application 90 menit Kegiatan 1 Menjelaskan sumber dan perubahan energi • Sumber dan perubahan energi Kegiatan 2. Merancang dan menyelidiki perubahan energi dan sumber energi alternatif • Energi Alternatif dari Buah-buahan Reflection 10 menit Melihat ketercapaian tujuan unit 1. Sumber energi 2. Perubahan energi 3. Sumber energi alternatif Extension 5 menit Fasilitator memberi penguatan dan saran tindak lanjut Perincian Langkah-Langkah Kegiatan I Introduction (5 menit) Fasilitator menjelaskan latar belakang unit ini, yaitu: 1. Kompetensi Dasar materi pembelajaran IPA di kelas VI di antaranya adalah mempraktikkan pola penggunaan dan perpindahan energi 2. Energi merupakan aspek yang sangat penting dalam kehidupan dan energi banyak jenisnya 3. Perubahan energi banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari 4. Energi BBM yang berasal dari fosil suatu saat pasti akan habis, maka perlu dipikirkan pengganti BBM sebagai sumber energi alternatif 5. Guru perlu diberikan pemahaman pentingnya mempelajari materi tentang usaha dan energi serta energi alternatif dalam kehidupan dan dapat menerapkannya di kelas Fasilitator juga menjelaskan tujuan dan langkah-langkah kegiatan sesuai alur. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 55 UNIT 3 C Energi dan Perubahannya Connection (5 menit) Fasilitator mengajak peserta berdiskusi dan curah pendapat tentang pentingnya usaha dan energi serta alternatifnya untuk kehidupan dan pendapat peserta dituliskan oleh fasilitator di slide presentasi dengan didasarkan pada pertanyaan sebagai berikut: Apa yang dirasakan oleh tubuh kita setelah melakukan aktivitas berlari? Perubahan apa yang saja yang terjadi ketika kita bersepeda? Bahan apa saja yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif? A Application (90 menit) Peserta berada dalam kelompok mata pelajaran IPA. Peserta duduk dalam kelompok, setiap kelompok dengan kurang lebih 5 atau 6 peserta. Fasilitator menjelaskan bahwa dalam Tahap Aplikasi ini Peserta melakukan dua kegiatan, 1) Kegiatan Merancang percobaan 2) Melakukan percobaan 3) Menganalisis dan mengkomunikasikan data dan Kegiatan 4) Penguatan materi. Catatan untuk Fasilitator 1 Fasilitator hendaknya mencoba terlebih dahulu sebelum memberikan fasilitasi kepada peserta; Bahan dan alat hendaknya disediakan secara LENGKAP agar kegiatan percobaan/pengamatan berjalan baik. Kegiatan 1 (45 menit) 1. Fasilitator membentuk kelompok yang beranggotakan 4-5 orang 2. Fasilitator membagikan Lembar Kerja 2.1 3. Fasilitator menanyangkan video tentang sumber energi dan perubahannya dan peserta diminta untuk memperhatikannya 4. Fasilitator meminta peserta untuk mendiskusikan hasil pengamatan video dengan anggota kelompok dan menuliskannya pada kertas plano 5. Fasilitator meminta peserta untuk melakukan kunjung karya antar kelompok dengan cara berputar searah jarum jam 6. Fasilitator meminta peserta untuk menuliskan komentar pada kertas post-it dan tempelkan 7. Fasilitator memberikan bahan bacaan tambahan sebagai pengayaan. 56 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya Kegiatan 2 (45 menit) Dalam kegiatan ini, peserta akan merancang percobaan terkait Percobaan Energi Alternatif dari buah-buahan. Fasilitator menyampaikan kepada peserta tentang langkah kegiatan yaitu merancang eksperimen/percobaan. 1. Fasilitator membagikan peserta ke dalam kelompok-kelompok yang beranggotakan 4-5 orang dan meminta peserta merancang percobaan yang terkait sumber energi alternatif dari buah-buahan. 2. Fasilitator menyiapkan bahan percobaan yang diperlukan dalam percobaan oleh peserta dan dilakukan langkah-langkah berikut berdasarkan Lembar kerja. 3. Secara berkelompok, melakukan percobaan untuk menguji energi alternatif dari buahbuahan. 4. Masing-masing kelompok melakukan eksperimen sesuai dengan prosedur percobaan pada lembar kerja berikut. 5. Fasilitator meminta peserta untuk mendiskusikan hasil dari kegiatan dalam Lembar Kerja dengan anggota kelompok. 6. Fasilitator meminta perwakilan kelompok untuk mempresentasikan hasil diskusi. 7. Fasilitator meminta peserta membuat laporan eksperimen yang dituliskan dalam kertas plano. 8. Fasilitator menayangkan video tentang sumber energi alternatif sebagai bahan pengayaan. R Reflection (10 menit) (1) Fasilitator mengajak perserta merefleksi ketercapaian tujuan unit ini. Refleksi berpandu pada pertanyaan berikut ini: a. Apakah tujuan dari unit ini tercapai? b. Apa manfaat tema sumber energi, perubahan energi, dan sumber energi alternatif dalam pembelajaran? Jelaskan !! c. Apakah unit energi dan perubahannya yang dilatihkan ini dapat diterapkan di sekolah? (2) Fasilitator memberikan penguatan bahwa mempelajari energi dan perubahannya melalui praktik percobaan dan mengkomunikasikannya sangat penting dalam pembelajaran dan membantu menguatkan pemahaman tentang energi dan prubahannya. (3) Fasilitator menanyakan kepada peserta jika diterapkan di sekolah, adakah kesulitan yang mungkin akan dialami siswa? Apa saja? Bagaimana upaya mengatasinya? Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 57 UNIT 3 E Energi dan Perubahannya Extension (5 menit) Fasilitator mendorong peserta untuk: • Melakukan pembelajaran energi dan perubahannya akan lebih efektif jika melakukan percobaan dengan bahan dan alat yang lebih bervariasi • Mencoba merancang alat yang dapat menggambarkan penggunaan sumber energi alternatif. 58 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya Lembar Kerja 3.1 a. Mencatat info dan fakta-fakta yang terdapat pada tayangan video Video-1 (energi dan perubahan energi) Diskusikan dalam kelompok dan tulis pada kertas plano: Apa yang dimaksud dengan energi? Sebutkan berbagai bentuk energi Jelaskan berbagai bentuk perubahan energi b. Menuliskan alat yang terdapat pada kehidupan sehari-hari yang menunjukkan perubahan energi berdasarkan pada tayangan video pada tabel berikut: No Alat/kegiatan Perubahan Bentuk Energi yang Terjadi Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 59 UNIT 3 Energi dan Perubahannya Lembar Kerja 3.2 Setiap kelompok melakukan percobaan berikut: a. Tancapkan lempeng tembaga dan lempeng seng pada kedua bagian/ ujung kentang, kemudian rangkai secara seri dengan LED sehingga lampu LED menyala. b. Ukurlah tegangan yang dihasilkan dari rangkaian tersebut c. Lakukan untuk bahan yang lain d. Tulislah hasil pengamatanmu kedalam tabel berikut : Hasil Pengamatan Percobaan Nama Bahan Tegangan (millivolt) Kentang Mangga Jeruk Nipis Tomat e. Diskusikan perubahan energi apa yang terjadi pada percobaan di atas f. Bandingkan besar tegangan yang dihasilkan dari bahan-bahan tersebut. g. Diskusikan dalam kelompok h. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini: 1) Urutkan ketiga bahan tersebut mulai dari yang menghasilkan tegangan terkecil! 2) Mengapa terjadi seperti itu? 3) Buat rancangan ide membuat lampu senter tanpa baterai! i. 60 Presentasikan hasil kerja kelompok. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya Bahan Bacaan 3.1 Kita ketahui bersama bahwa segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi: misalnya bermain, belajar, dan bekerja kita memerlukan energi. Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Contohnya adalah kasus berikut. Anda akan merasa lelah ketika anda berlari karena anda mengeluarkan energi. Jika terus berlari tanpa istrahat anda akan kehabisan energi dan ahirnya anda tidak mampu lagi berlari. Agar mampu berlari lagi, anda harus istirahat atau bahkan harus makan. Makan memberi anda energi kimia yang siap dibakar dalam tubuh anda untuk menghasilkan energi yang anda perlukan untuk melakukan usaha (berlari lagi). Mobil dapat melaju dijalan karena ada sumber energi kimia yang dikandung dalam bahan bakar bensin. Jika bensin habis maka mobil kehabisan energi dan akibatnya mobil tidak dapat lagi melakukan usaha (melaju lagi). Ada beberapa pengertian dan definisi energi menurut para ahli, diantaranya adalah: 1. Energi adalah kemampuan membuat sesuatu terjadi (Robert L. Wolke) 2. Energi adalah kemampuan benda untuk melakukan usaha (Mikrajuddin) 3. Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda (Pardiyono) 4. Energi adalah sebuah konsep dasar termodinamika dan merupakan salah satu aspek penting dalam analisis teknik (Michael J. Moran), dan masih banyak lagi. Dari berbagai pengertian dan definisi energi di atas dapat disimpulkan bahwa secara umum energi dapat didefinisikan sebagai kekuatan yang dimilki oleh suatu benda sehingga mampu untuk melakukan kerja. USAHA DAN KAITANNYA DENGAN ENERGI Ketika gaya berinteraksi dengan benda sehingga benda itu mengalami perpindahan maka gaya itu dikatakan melakukan usaha pada benda. Lalu, apakah yang dimaksud dengan usaha itu? Samakah dengan pengertian usaha dalam istilah sehari-hari? Dalam kehidupan sehari-hari, istilah usaha dapat diartikan sebagai segala daya upaya atau kegiatan yang dilakukan manusia untuk mencapai tujuan tertentu. Sebagai contoh untuk meraih tujuan berupa pengetahuan seseorang melakukan usaha berupa kegiatan belajar. Lalu bagaimanakah arti usaha dalam fisika? Misalkan kita mendorong dinding dengan suatu gaya tertentu, namun dinding tersebut tetap dalam kondisi diam (tidak terjadi perpindahan). Apabila gaya tersebut digunakan untuk mendorong kursi, ternyata kursinya bergerak. Dalam pengertian sehari-hari kita mengatakan bahwa usaha yang kita lakukan untuk mendorong dinding maupun untuk mendorong kursi adalah sama, karena gaya yang kita gunakan besarnya sama, tanpa memperhatikan benda tersebut tetap diam atau bergerak. Apakah hal ini sama dengan pengertian usaha dalam fisika? Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 61 UNIT 3 Energi dan Perubahannya BENTUK-BENTUK ENERGI 1. Energi Kimia Energi kimia adalah energi yang dilepaskan selama reaksi kimia. Contoh sumber energi kimia adalah bahan makanan yang kita makan. Bahan makanan yang kita makan mengandung unsur kimia. Dalam tubuh kita, unsur kimia yang terkandung dalam makanan mengalami reaksi kimia. Selama proses reaksi kimia, unsur-unsur yang bereaksi melepaskan sejumlah energi kimia. Energi kimia yang dilepaskan berguna bagi tubuh kita untuk membantu kerja organ-organ tubuh, menjaga suhu tubuh, dan untuk melakukan aktivitas sehari-hari. Contoh energi kimia lainnya adalah dalam bateray atau aki. 2. Energi Listrik Energi listrik terjadi karena adanya muatan listrik yang bergerak. Muatan listrik yang bergerak akan menimbulkan arus listrik. Energi listrik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya sebagai penerangan. Energi listrik juga dapat digunakan untuk menggerakkan mesin-mesin. Energi listrik yang biasa kita gunakan dalam rumah tangga berasal dari pembangkit listrik. Pembangkit listrik tersebut menggunakan berbagai sumber energi, seperti air terjun, reaktor nuklir, angin, atau matahari. Energi listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik sangat besar. Untuk menghasilkan sumber energi listrik yang lebih kecil, kita dapat menggunakan aki atau baterai. 3. Energi Bunyi Bunyi dihasilkan dari benda yang bergetar. Ketika kita mendengar bunyi guntur yang sangat keras, terkadang kaca jendela rumah kita akan ikut bergetar. Hal ini disebabkan bunyi sebagai salah satu bentuk energi merambatkan energinya melalui udara. Sebenarnya ketika terjadi guntur, energi yang dimiliki guntur tidak hanya mengenai kaca rumah tetapi mengenai seluruh bagian rumah. Akan tetapi, energi yang dimiliki guntur tidak cukup besar untuk menggetarkan bagian rumah yang lainnya. 4. Energi Kalor (Panas) Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat mengakibatkan perubahan suhu maupun perubahan wujud zat. Energi kalor biasanya merupakan hasil sampingan dari perubahan bentuk energi lainnya. Energi kalor dapat diperoleh dari energi kimia, misalnya pembakaran bahan bakar. Energi kalor juga dapat dihasilkan dari energi kinetik benda-benda yang bergesekan. Sebagai contoh, ketika kamu menggosokgosokkan telapak tanganmu maka kamu akan merasakan panas pada telapak tanganmu. 5. Energi Cahaya Energi cahaya dapat diperoleh dari benda-benda yang dapat memancarkan cahaya, misalnya api dan lampu. Matahari merupakan salah satu sumber energi cahaya. Energi cahaya biasanya disertai bentuk energi lain seperti energi kalor (panas). Bahkan dengan menggunakan sel surya, energi cahaya yang dipancarkan oleh matahari dapat diubah menjadi energi listrik. 62 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya 6. Energi Nuklir Energi nuklir merupakan energi yang dihasilkan oleh reaksi nuklir. Reaksi nuklir terjadi pada inti atom yang pecah atau bergabung menjadi inti atom yang lain dan partikelpartikel lain dengan melepaskan energi kalor. Reaksi nuklir terjadi di matahari, reaktor nuklir, dan bom nuklir. Energi yang ditimbulkan dalam reaksi nuklir sangat besar, oleh karena itu energi nuklir dapat digunakan sebagai pembangkit listrik. 7. Energi Mekanik Mengapa kita terasa sakit saat kejatuhan buah mangga dari atas pohon ke tubuh kita? Hal itu disebabkan buah mangga yang berada di atas pohon memiliki energi. Buah mangga yang jatuh dari pohonnya memiliki energi mekanik. Pada saat buah mangga masih berada di pohon, energi mekaniknya sama dengan energi potensialnya. Ketika buah mangga tersebut jatuh sampai di tanah, energi mekaniknya sama dengan energi kinetiknya. Besarnya energi mekanik merupakan penjumlahan antara besarnya energi kinetik dengan energi potensial. Energi mekanik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena sifat geraknya. Energi mekanik terdiri dari energi potensial dan energi kinetik. a. Energi Potensial Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena pengaruh dari sistem. Sebagai contoh sebuah benda yang massanya m berada pada ketinggian h dari permukaan bumi (lihat Gambar 2.7). Karena benda tersebut dipengaruhi oleh gravitasi bumi (g), maka besar gaya pada benda tersebut adalah F=m.g. Jika benda tersebut kita lepas maka benda akan bergerak menuju permukaan bumi karena memiliki energi potensial. Jika massa benda lebih besar maka energi yang dimiliki juga lebih besar. Energi ini disebut energi potensial bumi. b. Energi Kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Makin besar kecepatan benda bergerak makin besar energi kinetiknya dan semakin besar massa benda yang bergerak makin besar pula energi kinetik yang dimilikinya. SUMBER-SUMBER ENERGI Secara umum berdasarkan sifatnya energi terbagi atas 2 macam, yaitu : 1. Sumber energi berdasarkan sifat alaminya a. Primer Yaitu sumber energi yang langsung bisa di temukan di alam seperti : Angin Air Matahari Kayu Batu-bara Minyak Nuklir Gas Alam Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 63 UNIT 3 Energi dan Perubahannya b. Sekunder Yaitu sumber energi yang diperoleh dari sumber-sumber energi primer lainnya, misalnya: Listrik Cahaya (lampu) 2. Sumber energi berdasarkan ketersediaanya Klasifikasi atau pengelompokan macam-macam sumber energi berdasarkan dari cadangan (jumlah) yang tersedia di alam dan kapassitas regenerasinya adalah sebagai berikut: a. Energi Tidak Terbarukan Energi tak terbarukan adalah energi yang tidak bisa diperbaharui dalam jangka pendek, sehingga jumlah ketersediaan energi ini akan kekurangan pada suatu saat nantinya. Contoh energi tidak terbarukan adalah: 1. Minyak Bumi 2. Gas Alam 3. Batubara b. Energi Terbarukan Energi terbarukan adalah sumber energi yang cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Energi terbarukan dihasilkan dari sumberdaya energi yang secara alami tidak akan habis bahkan berkelanjutan jika dikelola dengan baik. Energi terbarukan kerap disebut juga sebagai energi berkelanjutan (sustainable energi). Konsep energi terbarukan mulai dikenal di dunia pada era 1970-an. Kemunculannya sebagai antitesis terhadap pengembangan dan penggunaan energi berbahan fosil (batubara, minyak bumi, dan gas alam) dan nuklir. Selain dapat dipulihkan kembali, energi terbarukan diyakini lebih bersih (ramah lingkungan), aman, dan terjangkau masyarakat. Penggunaan energi terbarukan lebih ramah lingkungan karena mampu mengurangi pencemaran lingkungan dan kerusakan lingkungan di banding energi non-terbarukan. Jenis sumber energi terbarukan (renewable energi) yang dimiliki Indonesia cukup banyak. Jika dikelola dan dimanfaatkan dengan baik diyakini dapat menggantikan energi fosil. inilah daftar 8 sumber energi terbarukan di Indonesia yang dapat dimanfaatkan. 1. Biofuel Biofuel atau bahan bakar hayati adalah sumber energi terbarukan berupa bahan bakar (baik padat, cair, dan gas) yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Sumber biofuel adalah tanaman yang memiliki kandungan gula tinggi (seperti sorgum dan tebu) dan tanaman yang memiliki kandungan minyak nabati tinggi (seperti jarak, ganggang, dan kelapa sawit). 2. Biomassa Biomassa adalah jenis energi terbarukan yang mengacu pada bahan biologis yang berasal dari organisme yang hidup atau belum lama mati. Sumber biomassa antara lain bahan bakar kayu, limbah dan alkohol. Pembangkit listrik biomassa di Indonesia seperti PLTBM Pulubala di Gorontalo yang memanfaatkan tongkol jagung. 64 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya 3. Panas Bumi Energi panas bumi atau geothermal adalah sumber energi terbarukan berupa energi thermal (panas) yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas bumi diyakini cukup ekonomis, berlimpah, berkelanjutan, dan ramah lingkungan. Namun pemanfaatannya masih terkendala pada teknologi eksploitasi yang hanya dapat menjangkau di sekitar lempeng tektonik. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) yang dimiliki Indonesia antara lain: PLTP Sibayak di Sumatera Utara, PLTP Salak (Jawa Barat), PLTP Dieng (Jawa Tengah), dan PLTP Lahendong (Sulawesi Utara). 4. Air Energi air adalah salah satu alternatif bahan bakar fosil yang paling umum. Sumber energi ini didapatkan dengan memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki air. Sat ini, sekitar 20% konsumsi listrik dunia dipenuhi dari Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Di Indonesia saja terdapat puluhan PLTA, seperti : PLTA Singkarak (Sumatera Barat), PLTA Gajah Mungkur (Jawa Tengah), PLTA Karangkates (Jawa Timur), PLTA Riam Kanan (Kalimantan Selatan), dan PLTA Larona (Sulawesi Selatan). 5. Angin Energi angin atau bayu adalah sumber energi terbarukan yang dihasilkan oleh angin. Kincir angin digunakan untuk menangkap energi angin dan diubah menjadi energi kinetik atau listrik. Pemanfaat energi angin menjadi listrik di Indonesia telah dilakukan seperti pada Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTBayu) Samas di Bantul, Yogyakarta. 6. Matahari Energi matahari atau surya adalah energi terbarukan yang bersumber dari radiasi sinar dan panas yang dipancarkan matahari. Pembankit Listrik Tenaga Surya yang terdapat di Indonesia antara lain : PLTS Karangasem (Bali), PLTS Raijua, PLTS Nule, dan PLTS Solor Barat (NTT) 7. Gelombang Laut Energi gelombang laut atau ombak adalah energi terbarukan yang bersumber dari dari tekanan naik turunnya gelombang air laut. Indonesia sebagai negara maritim yang terletak diantara dua samudera berpotensi tinggi memanfaatkan sumber energi dari gelombang laut. Sayangnya sumber energi alternatif ini masih dalam taraf pengembangan di Indonesia. 8. Pasang Surut Energi pasang surut air laut adalah energi terbarukan yang bersumber dari proses pasang surut air laut. Terdapat dua jenis sumber energi pasang surut air laut, pertama adalah perbedaan tinggi rendah air laut saat pasang dan surut. Yang kedua adalah arus pasang surut terutama pada selat-selat yang kecil. Layaknya energi gelombang laut, Indonesia memiliki potensi yang tinggi dalam pemanfaatan energi pasang surut air laut. Sayangnya, sumber energi ini belum termanfaatkan. Sumber energi terbarukan ternyata belum dimanfaatkan secara optimal di Indonesia. Sebanyak 90% energi di Indonesia masih menggunakan energi berbahan fosil (batubara, minyak bumi, dan gas alam) dan sisanya, kurang dari 10%, yang memanfaatkan sumber Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 65 UNIT 3 Energi dan Perubahannya energi terbarukan. Sebuah ironi mengingat Indonesia mempunyai potensi yang tinggi akan sumber energi terbarukan. Dari berbagai sumber energi terbarukan yang tersedia, baru energi air yang banyak dimanfaatkan. Jumlah pembangkit listrik bersumber dari energi panas bumi, angin, dan matahari pun masih bisa dihitung dengan jari, dengan kapasitas energi yang sangat kecil. Apalagi sumber energi yang berasal dari laut, meski pun potensinya sangat besar, nyatanya belum satupun yang berhasil dikembangkan. PERUBAHAN ENERGI Ketika sebuah batu jatuh dari suatu ketinggian, batu tersebut memiliki energi. Jika batu tersebut jatuh ke tanah, energi ini akan diubah menjadi energi panas (dapat teramati pada tanah yang menjadi hangat ketika terkena batu) dan energi bunyi. Jika jumlah energi tersebut dihitung, jumlah total energi tersebut adalah sama. Energi gerak yang dimiliki batu yang jatuh akan sama dengan energi bunyi ditambah energi kalor. Jadi, energi tidak pernah hilang, tetapi diubah ke dalam bentuk energi lain. Dengan konsep di atas, maka energi dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Tidak semua energi dapat langsung dimanfaatkan tetapi perlu diubah ke bentuk lain. Hukum kekekalan energi menyatakan : “Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi energi dapat diubah bentuknya dari bentuk yang satu menjadi bentuk energi yang lain.” Macam – macam perubahan bentuk Energi antara lain: 1. Energi kimia menjadi energi listrik, contohnya: a. Pada batu baterai yang sedang digunakan b. Aki yang sedang digunakan 2. Energi listrik menjadi energi kimia, contohnya: a. Pada waktu menyetrum aki b. Pelapisan logam oleh logam lainnya (penyepuhan) 3. Energi gerak atau kinetic menjadi energi listrik, contohnya: a. Pada waktu dinamo sepeda digunakan b. Pada waktugenerator digunakan 4. Energi listrik menjadi energi gerak/kinetik, contohnya: a. Blander yang digunakan b. Kipas angin listrik c. Bor listrik d. Hair dryer 66 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya 5. Energi listrik menjadi energi cahaya, contohnya: a. Lampu pijar b. Lampu neon c. Televisi d. Computer 6. Energi listrik menjadi energi bunyi, contohnya: a. Radio b. Televisi c. VCD player d. Tape recorder 7. Energi listrik menjadi energi kalor atau panas, contohnya: a. Kompor listrik b. Solder listrik c. Heater d. Dispenser 8. Energi nuklir menjad energi listrik, contohnya: pada PLTN 9. Energi matahari menjadi energi listrik, contohnya pada sistem solar cell 10. Energi panas atau kalor menjadi Energi listrik, contohnya pada: a. Energi panas bumi menjadi listrik (PLTG) b. Energi uap menjadi listrik (PLTU) Contoh bentuk – bentuk energi dalam kehidupan sehari-hari antara lain: 1. Tenaga air yang memanfaaatkan gerakan air biasanya didapat dari sungai yang dibendung. Pada bagian bawah terdapat lubang-lubang saluran air. Pada lubang-lubang tersebut terdapat turbin yang berfungsi mengubah energi kinetik dari gerakan air manjadi Energi listrik. Energi listrik yang berasal dari energi kinetik air disebut “hydroelectric”. 2. Anak panah (pemanah) yang hendak memanah terdapat energi potensial pada tali busur yang ditarik, dan energi gerak yang dilakukan pemanah untuk menarik busur dan tali busur. Dan memberikan energi kinetik untuk energi gerak pada anak panah. Energi kinetik ini digunakan untuk melakukan kerja kesasaran ketika anak panah dilepaskan. 3. Dalam oven microwave, energi elektromagnetik yang diperoleh dari perusahaan listrik diubah menjadi energi termal dari makanan yang dimasak. Saat melempar bola keatas terjadi perubahan energi dalam molekul-molekul mejadi Energi kinetik yang dimiliki bola, lalu diubah menjadi energi potensial gravitasi saat naik dan saat turun terjadi perubahan energi potensial menjadi energi kinetik. 4. Motor lisrik yang mengangkat peti, usaha yang dilakukan untuk gaya tegangan tali yang melalui katrol listrik mengubah energi listrik dari motor menjadi energi potensial gravitasi pada peti. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 67 UNIT 3 Energi dan Perubahannya 5. Manusia mendorong mobil, ketika gaya otot lengan melakukan usaha mendorong mobil maka terjedi perubahanbentuk energi dari energi kimia dalam tubuh menjadi energi gerak. 6. Bensin, ketika satu liter bensin dibakar dalam sebuah mesin mobil, bensin melepas 33 jt joule dari energi dalamnya, dalam mobil energi ini dapat diubah menjadi energi kinetic (membuat mobil bergerak lebih cepat), atau menjadi energi potensial (membuat mobil mampu menaiki bukit). 7. Dalam mesin mobil, energi kimia yang disimpan dalam bahan bakar yang sebagian diubah menjadi energi gerak mobil dan sebagian lagi menjadi energi termal. 8. Ikan, telur, susu, dan apel yang dimakan mamusia mengandung energi kimiaketika berlari gaya otot melakukan usaha untuk menggerakan diri pada kecepatan tertentu, setelah lari merasa lelah. Usaha oleh gaya otot ketika berlari mengubah sebagian energi kimia menjadi energi gerak. 9. Energi gerak (yang dijatuhkan kebawah makin cepat) menjadi energi kalor (bekas batubara dilantai menjadi makin panas saat diraba), dan menjadi energi bunyi (terdengar suara buk sesaat setelah batu menumbuk lantai). 10. Energi kimia terkendung dalam aki dan baterai yang menjadikan energi listrik didalam kabel, selanjutnya menjadi menjadi energi cahaya dan energi kalor dalam bola lampu. 11. Ban mobil yang bergerek terdapat energi kinetik yang menimbulkan panas pada jalan (energi kalor). 12. Sertika yang dihubungkan dengan listrik, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kalor. 13. Ayunan yang digoyang mengubah energi kinetik menjadi energi potensial saat berhenti sejenak di atas dan sebaliknya saat turun. 14. Pada dinamo sepeda saat digerakkan maka akan terjadi perubahan energi dari gerak menjadi energi lisrtik dan energi cahaya. 15. Pada pelompat galah, mula-mula pelompat mengerahkan energi kimia dalam tubuhnya untuk berlari sambil memegang galah. Disitu terjadi transport energi dari energi kimia menjadi energi kinetik pelompat yang berlari, tetapi di dekat palang pelompat yang sedang berlari menancapkan ujung galahnya kesebuah soket yang terdapat di tanah. Energi kinetik lari pelompat di simpan sementara di dalam galah yang membengkok sebagai energi potensial elastis galah. Ketika galah melurus, energi potensial elastis galah dikembalikan lagi ke pelompat, sebagian sebagai energi potensial gravitasi (dapat dinaikkan ketinggian pelompat sampai enem meter di tanah) dan sebagian lagi sebagai energi kinetik untuk melompatkan pelompat. 68 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya PENGHEMATAN ENERGI Slogan Pengehematan Energi Sumber:https://www.google.com/search?q=penghematan+energi&client=firefoxbeta&hs=2aU&rls=org.mozilla:en Perkembangan zaman dan kemampuan berfikir manusia dalam menciptakan teknologi memungkinkan kehidupa manusia menjadi mudah dan nyaman. Keberadaan alat seperti mobil, motor, lampu, televisi, kulkas, komputer dan sebagainya. Di sisi lain, penggunaan yang berlebihan dan pertambahan populasi penduduk juga dapat meningkatkan kebutuhan energi. Diperkirakan bahwa 90% pembangkit listrik bersumber dari bahan bakar minyak dan batubara. Akhir-akhir ini sudah menjadi gejala menuju krisis energi dan bahan bakar serta makin tingginya harga minyak dunia. Pada situasi demikian, hal yang sebaiknya dilkukan adalah dengan melakukan penghematan energi atau penciptaan energi alternatif yang ramah lingkungan. Apabila dilakukan penghematan energi maka kita dapat menghemat biaya dan mengurangi dampak negatif dari emisi yang dihasilkan dari penggunaan energi yang berlebihan. Penghematan energi atau konservasi energi adalah tindakan mengurangi jumlah penggunaan energi. Penghematan energi dapat dicapai dengan penggunaan energi secara efisien dimana manfaat yang sama diperoleh dengan menggunakan energi lebih sedikit, ataupun dengan mengurangi konsumsi dan kegiatan yang menggunakan energi. Penghematan energi dapat menyebabkan berkurangnya biaya, serta meningkatnya nilai lingkungan, keamanan negara, keamanan pribadi, serta kenyamanan. Organisasiorganisasi serta perseorangan dapat menghemat biaya dengan melakukan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 69 UNIT 3 Energi dan Perubahannya penghematan energi, sedangkan pengguna komersial dan industri dapat meningkatkan efisiensi dan keuntungan dengan melakukan penghemaan energi. Penghematan energi adalah unsur yang penting dari sebuah kebijakan energi. Penghematan energi menurunkan konsumsi energi dan permintaan energi per kapita, sehingga dapat menutup meningkatnya kebutuhan energi akibat pertumbuhan populasi. Hal ini mengurangi naiknya biaya energi, dan dapat mengurangi kebutuhan pembangkit energi atau impor energi. Berkurangnya permintaan energi dapat memberikan fleksibilitas dalam memilih metode produksi energi. Selain itu, dengan mengurangi emisi, penghematan energi merupakan bagian penting dari mencegah atau mengurangi perubahan iklim. Penghematan energi juga memudahkan digantinya sumber-sumber tak dapat diperbaharui dengan sumbersumber yang dapat diperbaharui. Penghematan energi sering merupakan cara paling ekonomis dalam menghadapi kekurangan energi, dan merupakan cara yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan meningkatkan produksi energi. Berikut ini diuraikan langkah nyata sederhana dalam kehidupan sehari-hari untuk menghemat energi. 1. Menggunakan lampu hemat energi misalnya lampu neon yan glebih bersifat hemat energi daripada lampu bohlam. Di siang hari dapat menggunakan penerang alami secara optimal. 2. Membentuk perilaku dan kebiasaan diri untuk menggunakan listrik saat diperlukan, secara bergantian, dan tidak berlebihan. 3. Mematikan televisi, keran air, komputer atau lampu jika sudah tidak digunakan. 4. Jika memungkinkan untuk mengeringkan pakaian secara alami di bawah sinar matahari. 5. Menggunakan alat rumah tangga atau kantor yang bersifat hemat energi dan ramah lingkungan, seperti pendingin ruangan dan kulkas dengan freon yang ramah lingkungan. 6. Mengefisienkan pemakaian energi di tempat umum, seperti di pusat perbelanjaan, perkantoran, terminal, jalan raya, bandara, stasiun dan sebagainya. 7. Mengdesain rumah atau gedugn hemat energi, misalnya pencahayaan yang baik dengan cukup ventilasi, sehingga mengurangi penggunaan lampu di siang hari, mempergunakan bahan atap bangunan yang dapat mendinginkan suhu di dalam ruangan seperti atap berbahan tanah atau keramik, menaruh tanaman hias di dalam rumah untuk menyejukkan udara di dalam ruangan dan sebagainya. 8. Pemerintah meyediakan fasilitas kendaraan umum massal secara efektif dan efisien. 9. Pemerintah menyusun kebijakan dan memberikan penghargaan atau apresiasi positif atas segala upaya atau inovasi penghematan energi. 70 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya 10. Mensosialisasikan kegiatan-kegiatan yang bersifat menghemat energi. 11. Memakai jenis pakainan yang nyaman dan sesuai kondisi cuaca dan suhu udara, sehingga mengurangi penggunaan energi untuk pendingin atau pemanas ruangan. 12. Mengembangkan dan melakukan penelitian untuk energi alternatif, misalnya energi biodiesel. Oleh karena itu, sebaiknya kita memulai menghemat penggunaan energi di manapun kita berada, di rumah di sekolah, ditempat kerja dan di lingkungan sekitar. Dengan demikian, bumi menjadi tempat tinggal yang nyaman dan lestari untuk anak dan cucu kita kelak. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 71 UNIT 3 Energi dan Perubahannya Referensi Bueche J. Frderick dan Hecht Eugene. 2006. Fisika Unifersitas. Jakarta, Erlangga. Young & Freedman. 2003. Fisika Universitas. Jakarta, Erlangga. Osa Pauliza. 2006. Fisika Kelompok Teknologi dan Kesehatan. Bandung, Grafindo Media Pratama. Walisiewicz, M. 2003. Energi Alternatif: Panduan ke masa depan teknologi energi. Terjemahan oleh Dwi Satya Palupi. Jakarta: Erlangga Prihandana, R & Hendroko, R. 2008. Energi hijau: Pilihan bijak menuju negeri mandiri energi.Jakarta: Penebar Swadaya Denianari.blogspot.com/2011/04.Mari-menghemat-energi-dari-sekarang.html Mustugino.blogspot.com/2013/11/bentuk-bentuk-energi.html Rizki 3044.blog.teknikindustri.mercubuana.ac/id https://www.google.com/search=sumber+energi id.wikipidia.org/wiki/energi_terbarukan www.youtube.com/watch. desember 28,2011 www.youtube.com/watch. May 19,2012 https://www.google.com/search=gambarbentukenergi http://id.wikipedia.org/wiki/Penghematan_energi 72 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3 Energi dan Perubahannya MATERI PRESENTASI UNIT 3 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 73 UNIT 3 74 Energi dan Perubahannya Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3C UNIT 4 SISTEM PERNAPASAN MANUSIA Modul 4 - Pelatihan Praktik Pembelajaran yang Baik di SD/MI : IPA UNIT 4 76 Sistem Pernafasan Manusia Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia UNIT 4 SISTEM PERNAPASAN MANUSIA (120 Menit) Pendahuluan Kita dapat hidup tanpa makanan dan minuman selama beberapa hari, tetapi kita tidak dapat hidup tanpa bernafas. Kita perlu bernafas untuk memenuhi kebutuhan oksigen dalam tubuh setiap waktu. Manusia membutuhkan energi untuk beraktivitas sehari-hari, untuk itu perlu oksigen dari udara yang berada di sekitar kita, untuk mendapatkan oksigen tersebut Siswa sedang praktik membuat alat peraga sederhana diperlukan kegiatan bernafas, tentang sistem pernafasan manusia. oksigen yang kita peroleh dari udara sekitar nantinya di dalam tubuh akan dilakukan proses pembakaran yang selanjutnya akan diubah menjadi energi. Bernapas merupakan proses yang sangat penting bagi manusia. Pada proses ini terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara tubuh dan lingkungan. Pernafasan dapat dilakukan dengan adanya alat-alat yang menyusun sistem pernafasan. Tanpa hal tersebut, mahkluk hidup tidak akan pernah bisa melakukan proses pernafasan. Alat-alat itu antara lain, hidung, laring, trakea dan paru-paru. Proses pernapasan akan terganggu apabila kita memiliki penyakit-penyakit ataupun gangguan-gangguan maka akan terasa tidak nyaman sama sekali dan bahkan kita tidak bisa bernapas. Tidak jarang dalam hal ini banyak orang yang di bantu oleh bantuan alat pernapasan, dan banyak pula yang meninggal akibat gangguan pernapasan ini. Salah satu penyebab gangguan pada sistem pernapasan adalah rokok. Menurut Dr Robert KimFarley, utusan WHO di Jakarta, terdapat pergeseran persentase perokok dari pria ke wanita dan anak-anak (kammi-aceh.org, 2009), menjelaskan bahwa jumlah perokok di dunia mencapai 1,1 milyar yang terdiri dari 47% adalah pria, 12% adalah wanita dan 49% adalah anak-anak. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 77 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Unit 4 ini akan menunjukkan kepada kita tentang: 1) Organ dan fungsi pernapasan manusia, 2) Proses pernapasan manusia, 3) Gangguan sistem pernapasan pada manusia. sistem pernapasan manusia organ pernapasan Contoh Gangguan pada proses pernapasan Bagian yg ada di luar paru-paru: hidung, Bagian yg ada di dalam paru-paru: bronkiolus, laring, trakea, bronkus ductus alveoli, saccus alveoli, alveoli Sistem pernapasan inspirasi • Asma ekspirasi • Kanker paruparu • Tuberkulosis • Bronkhitis • Influenza Bagan. 4.1. Ruang lingkup sistem pernapasan manusia. Tujuan Setelah mengikuti sesi ini, peserta diharapkan mampu: 1. Mengidentifikasi organ pernapasan dan fungsinya pada manusia, serta cara memelihara kesehatan organ pernapasan manusia 2. Membuat model sederhana organ pernapasan manusia 3. Menganalisis pengaruh bahaya rokok dan hubungannya dengan kesehatan Sumber dan Bahan Sumber dan bahan yang disiapkan dalam melaksanakan unit ini adalah: 1. Tayangan Power Point unit 4 2. Tayangan video “bahaya rokok” 3. Gambar a. Organ pernapasan manusia b. Model organ paru-paru manusia c. Data Jumlah Perokok Remaja Indonesia 4. LK 78 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia 5. Alat dan bahan praktik: Botol aqua yang besar 2 buah beserta tutupnya Selang plastik kecil 1 meter/pipet plastik sedang 2 buah Balon besar 2 buah Balon kecil 2 buah Gunting Lilin Korek api gelas plastik 2 buah Kapur (gamping) Sendok Air Masker Sedotan Botol air mineral 1 buah Rokok Selang 2 buah Pemantik api Kapas Selotip Karet gelang 2 buah Plastisin secukupnya Lem lilin 6. ATK: Pisau/cutter, lem, gunting, kertas plano, kertas HVS putih, spidol warna ukuran besar dan kecil. Garis Besar Kegiatan Introduction 5 menit Connection 10 menit Application 90 menit Reflection 10 menit Extension 5 menit Penjelasan tentang: -Latar Belakang -Tujuan -Garis Besar Kegiatan Melakukan curah pendapat : Mengapa oksigen sangat dibutuhkan manusia ? Dari mana oksigen diperoleh? Bagaimana proses pernapasan pada manusia? Apa saja penyebab gangguan kesehatan pernafasan pada manusia ? Kegiatan 1(40’): - Mengamati gambar dan mengajukan pertanyaan - Membuat model paruparu Kegiatan 2 (40’): - Menayangkan video, mengamati bagan dan mengajukan pertanyaan - Mensimulasikan kegiatan “bahaya merokok” Kegiatan 3. Kunjung Karya Kegiatan 1 & 2 (10’) Kesulitan apa yang mungkin akan dialami siswa? Kegiatan belajar apalagi yang dapat dikembangkan untuk meningkatkan kemampuan berfikir siswa Fasilitator memberi: Penguatan dan saran tindak lanjut Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 79 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Rincian Langkah-Langkah Kegiatan I Introduction (5 menit) 1. Fasilitator menjelaskan latar belakang kegiatan melakukan percobaan tentang sistem pernapasan manusia o Manusia membutuhkan energi untuk beraktivitas sehari-hari, untuk pembentukan energi memerlukan oksigen dari udara yang berada di sekitar kita. o Oksigen diperoleh melalui proses pernafasan. o Proses pernafasan menggunakan organ-organ tertentu yang harus dijaga kesehatannya. o Terganggunya kesehatan organ tersebut akan mempengaruhi terjadinya proses pernafasan. 2. Fasilitator menjelaskan tujuan yang akan dicapai pada sesi materi ini. Setelah mengikuti sesi ini, peserta diharapkan mampu: • Mengidentifikasi organ pernapasan dan fungsinya pada manusia • Menjelaskan cara memelihara kesehatan organ pernapasan manusia • Membuat model sederhana organ pernapasan manusia • Menganalisis pengaruh bahaya rokok dan hubungannya dengan kesehatan 3. Fasilitator menyampaikan garis besar kegiatan yang akan dilakukan oleh peserta. C Connection (10 menit) 1. Fasilitator menggali pengetahuan awal peserta tentang organ pernapasan, proses pernapasan, dan gangguan pernapasan pada manusia, misalnya; a. Mengapa oksigen dibutuhkan oleh manusia? b. Dari mana oksigen diperoleh? c. Bagaimana proses masuk dan keluarnya udara pada proses pernafasan manusia ? d. Apa yang menyebabkan gangguan kesehatan pernapasan manusia? Catatan untuk Fasilitator 1 80 Oksigen sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup, karena oksigen dapat membantu perombakan bahan makanan dalam tubuh. Dari proses perombakan makanan inilah energi bisa diperoleh. Dalam keadaan biasa, sehari semalam kita memerlukan 300 liter oksigen, atau lebih Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia kurang 0,25 per menit. Jumlah tersebut akan semakin meningkat bila aktivitas tubuh meningkat. Sepanjang hidupnya semua makhluk hidup harus memasukkan oksigen ke dalam tubuhnya secara terus-menerus dan tidak boleh berhenti. Sel-sel tubuh akan rusak atau mati bila tidak mendapatkan oksigen dalam jangka waktu tertentu. Sel otak akan mati atau rusak bila tidak mendapatkan oksigen selama 3-4 menit. Oksigen yang dibutuhkan diperoleh melalui pernafasan. Pernafasan adalah proses pertukaran gas yang berasal dari makhluk hidup dengan gas yang ada di lingkungannya. Pernafasan dapat dilakukan dengan adanya alat-alat yang menyusun sistem pernafasan. Tanpa hal tersebut, mahkluk hidup tidak akan pernah bisa melakukan proses pernafasan. Alat-alat itu antara lain, hidung, laring, trakea dan paruparu. 2. Fasilitator menyampaikan kegiatan yang akan dilakukan berikutnya, yaitu melakukan simulasi sederhana berkaitan dengan sistem pernapasan manusia. A Application (90 menit) 1. Selama kegiatan ini pastikan peserta duduk dalam kelompok mata pelajaran dalam pleno. 2. Fasilitator membagi peserta menjadi beberapa kelompok yang beranggotakan 4-5 peserta (menyesuaikan jumlah peserta). Catatan untuk Fasilitator 1 Fasilitator sebaiknya mencoba terlebih dahulu berbagai percobaan yang ada pada unit ini sebelum memberikan fasilitasi; Bahan dan alat harus disediakan secara LENGKAP agar percobaan berjalan baik. Kegiatan I (40 menit): membuat model paru-paru 1. Fasilitator meminta peserta memperhatikan struktur organ pernapasan dengan teliti pada gambar di bawah ini! Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 81 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Gambar 4.1. Organ pernapasan manusia 2. Fasilitator mengajukan pertanyaan sebagai berikut: a. Organ apa saja yang termasuk pada sistem pernapasan? b. Bagaimana proses mengembang dan mengempis paru-paru terjadi pada pernafasan? c. Proses apa yang akan terjadi saat mengembang dan mengempisnya paruparu? 3. Fasilitator akan membagikan LK 4.1. (terlampir), meminta peserta untuk membuktikan melalui sebuah model/karya sederhana paru-paru untuk mensimulasikan kerja paru-paru!. Catatan: Jika pertimbangan waktu tidak memungkinkan dapat dilakukan dengan disimulasikan oleh fasilitator terhadap “model paru-paru” 4. Peserta melakukan simulasi sesuai dengan LK 4.1. (terlampir) yang diperoleh secara berkelompok. 5. Peserta menuliskan hasil simulasi pada kerta plano yang akan digunakan untuk presentasi. 6. Fasilitator meminta kelompok memajang hasil pengamatan. 7. Fasilitator akan membagikan informasi bacaan 4.1 dan 4.2, dan meminta peserta untuk membacanya. 8. Fasilitator memberikan umpan balik untuk mengecek pemahaman peserta tentang konsep yang telah dipelajari dengan mengajukan pertanyaan: a. Pada bagian manakah terjadinya pertukaran oksigen dan karbondioksida? b. Bagaimanakah proses kerja paru-paru pada saat bernapas? 82 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Kegiatan 2 (40 menit): Dampak Bahaya Rokok Bagi Kesehatan Manusia 1. Fasilitator menayangkan video “bahaya rokok”, 2. Fasilitator mengajukan pertanyaan a. Bagaimanakah dampak yang dialami Rudi akibat dari merokok?. b. Kandungan apa sajakah pada rokok yang mengakibatkan Rudy sakit? 3. Tugaskan peserta membaca bacaan sebagai berikut: Salah satu faktor penyebab penurunan tingkat kesehatan adalah rokok. Perhatikan kasus merokok di kalangan remaja! Jumlah remaja perokok di Indonesia setiap tahunnya meningkat. Mereka umumnya dihasilkan dari orangtua/ lingkungan perokok. Indonesia kembali mendapat julukan negara baby smoker karena jumlah perokok terbanyak di Indonesia dari usia remaja dan anak-anak. Gambar 4.3 Data Jumlah Perokok Remaja Indonesia 4. 5. 6. 7. 8. Berdasarkan bacaan dan diagram di atas, diskusikan: a. Berapakah persentase anak-anak dan remaja perokok di Indonesia? b. Mengapa anak-anak dan remaja terlibat merokok? c. Usaha apa yang harus dilakukan untuk menurunkan jumlah perokok di Indonesia? Fasilitator akan membagikan LK 4.2. (terlampir), meminta peserta untuk membuktikan melalui kegiatan simulasi “dampak bahaya rokok”! Peserta melakukan simulasi sesuai dengan LK 4.2. (terlampir) yang diperoleh secara berkelompok. Peserta menuliskan hasil simulasi pada kerta plano yang akan digunakan untuk presentasi. Fasilitator meminta kelompok memajang hasil pengamatan. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 83 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia 9. Fasilitator akan membagikan informasi bacaan 4.3, dan meminta peserta untuk membacakannya. 10. Fasilitator memberikan umpan balik untuk mengecek pemahaman peserta akan konsep yang telah dipelajari. a. Bagaimanakah perubahan warna kapas setelah pembakaran rokok? b. Mengapa rokok dapat membahayakan kesehatan manusia? c. Bagaimanakah tindakan kita mengurangi persentase perokok di Indonesia? Kegiatan 3: Kunjung Karya (10 menit) 1. Peserta melakukan kunjung karya ke kelompok lain dengan prosedur: kelompok 12, 2-3, 3-4, 4-1 dst dengan menaggapi hasil karya kelompok lain dengan menggunakan post it. 2. Mengecek pemahaman peserta dengan mengajukan pertanyaan: a. Bagaimanakah organ pernapasan bekerja? b. Apakah saja penyakit atau gangguan pada sistem pernapasan pada manusia? R Reflection (10 menit) Fasilitator meminta kepada peserta: • Sebutkan organ pernapasan dan fungsinya pada manusia • Bagaimana cara memelihara kesehatan organ pernapasan manusia? E Extension (5 menit) Fasilitator meminta peserta untuk: Mempraktekkan hasil pelatihan tentang membuat model paru-paru dan simulasi dampak bahaya rokok bagi kesehatan manusia dalam pembelajaran di kelas serta menganalisis pelaksanaan pembelajaran dengan teman sejawat. Kegiatan belajar apalagi yang dapat dikembangkan untuk meningkatkan kemampuan berfikir siswa tentang model paru paru dan bahaya merokok? 84 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia LEMBAR KERJA 4.1 Membuat Model Paru-Paru Sederhana 1. Tujuan : mensimulasikan cara kerja paru-paru 2. Pertanyaan “bagaimana keadaan balon (sebagai paru-paru) dalam botol pada saat ditarik dan dilepaskan selaput balon (sebagai diafragma)? 3. Hipotesis : Berdasarkan rumusan pertanyaan utama di atas, kemukakan hipotesis saudara! ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 4. Alat dan Bahan: a. Botol air mineral yang besar 2 buah beserta tutupnya b. Karet gelang 2 buah c. Selang plastik kecil 1 meter/pipet plastik sedang 2 buah d. Plastisin secukupnya e. Balon besar 2 buah f. Balon kecil 2 buah g. Lem lilin h. Lilin i. Gunting j. Korek api 5. Cara Kerja a. Siapkan selang kemudian potong pendek yang panjangnya sekitar 3 cm 2 bagian dan yang agak panjang sekitar 8 cm 1 bagian!. b. Kedua potongan selang yang pendek salah satu ujungnya dipotong runcing! Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 85 UNIT 4 c. Sistem Pernafasan Manusia Kemudian, kedua selang potongan pendek dan satu potongan selang yang agak panjang di satukan membentuk huruf Y menggunakan lem lilin (usahakan untuk aliran udara dalam selang yang membentuk Y tidak tersumbat lem lilin)! d. Buat dua bentuk Y dari selang! e. Ambil kedua buah aqua, potong masing-masing bagian bawah botol aqua, sekitar setengah botol menggunakan gunting! f. Ambil dua buah balon besar, potong bagian bawahnya, kemudian tutup lubang botol dengan potongan balon! g. Lubangi tutup botol aqua, seukuran diameter selang plastik! h. Ambil balon kecil dan ikat pada selang plastik yang tadi dibentuk huruf Y, masing-masing selang bentuk Y ikatkan 2 buah balon kecil pada bagian selang potongan pendek. Bagian potongan selang panjangnya dilewatkan melalui tutup botol!. i. Masukkan selang plastik yang diikat balon ke dalam mulut botol. Kemudian tutup rapat mulut botol. Tambahkan plastisin pada tutup botol di sekitar selang agar tidak ada celah!. j. Tarik balon bagian bawah botol ke bawah, perhatikan apa yang terjadi dengan balon yang ada di dalam botol? Gambar. 4.2. Model organ paru-paru manusia k. Setelah membuat model organ paru-paru manusia, pertanyaan apa yang muncul dalam pikiran Anda? Tulislah daftar pertanyaan yang muncul pada selembar kertas. Diskusikan perkiraan jawaban Anda dalam kelompok. 86 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Pertanyaan Perkiraan Jawaban 1. ........................................................ 1. ........................................................ ........................................................ ........................................................ 2. ........................................................ 2. ........................................................ ........................................................ ........................................................ Dst l. Sistem Pernafasan Manusia Dst Simpulkan dari hasil kegiatan membuat model organ paru-paru manusia! ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 87 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia LEMBAR KERJA 4.2 Dampak Bahaya Rokok Bagi Kesehatan Manusia 1. Tujuan Percobaan Melakukan simulasi efek dari asap rokok terhadap warna kapas (sebagai paruparu)? 2. Pertanyaan “Bagaimanakah kondisi (warna) kapas setelah pembakaran rokok? 3. Hipotesis: Berdasarkan rumusan pertanyaan utama di atas, kemukakan hipotesis saudara! ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ .................................................................................................................................................... 4. Alat dan Bahan a. Rokok 1 batang b. Kapas (dianggap sebagai paru-paru manusia) c. Pemantik api d. plastisin e. Masker f. Botol akua 5. Cara Kerja I. Langkah kesatu a. Lubangilah tutup botol air mineral bagian tengah sebesar ukuran rokok! b. Masukkan rokok pada tutup botol yang telah dilubangi dan pasangkan tutup botol tersebut pada mulut botol! c. Nyalakan korek api, dan bakarlah rokok tersebut! d. Tekanlah pelan dan berulang-ulang botol tersebut sampai rokok habis terbakar! e. Amati warna kapas dalam botol f. Catat perubahan sebelum terkena asap dan setelah terkena asap rokok. II. 88 Langkah kedua a. Bukalah tutup botol dan langsung tutuplah dengan tissu Catatan: hindari agar asap tidak keluar dari botol! Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia b. Tekanlah pelan dan berulang-ulang botol tersebut sampai asap rokok habis dalam botol! c. Amatilah warna pada tissue tersebut! d. Bagaimana perubahan warna tissue sebelum dan sesudah terkena asap rokok e. Bandingkan warna kapas pada kegiatan langkah kesatu dengan warna tissue hasil kegiatan langkah kedua. III. Langkah ketiga a. Deskripsikan hasil percobaan dikaitkan dengan dampak merokok terhadap kesehatan manusia. b. Jika kapas tersebut dianggap sebagai paru-paru manusia, maka bagaimanakah dampak pada kesehatan manusia? c. Jika tissue diibaratkan paru-paru orang yang dekat dengan perokok, bagaimana dampak kesehatan perokok pasif/orang yang dekat dengan perokok. d. Bandingkan efek yang ditimbulkan bagi perokok aktif dan perokok pasif. e. Setelah kegiatan simulasi, pertanyaan apa yang muncul dalam pikiran Anda? Tulislah daftar pertanyaan yang muncul pada selembar kertas. Diskusikan perkiraan jawaban Anda dalam kelompok. Pertanyaan Perkiraan Jawaban 1. ........................................................ 1. ........................................................ ........................................................ ........................................................ 2. ........................................................ 2. ........................................................ ........................................................ ........................................................ Dst f. Dst Simpulkan hasil simulasi yang telah dilakukan .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 89 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Informasi Tambahan Bahan Bacaan 4.1. Organ dan fungsi sistem pernapasan manusia Pernafasan adalah peristiwa menghirup udara dari luar yang mengandung O2 ke dalam tubuh serta menghembuskan udara yang banyak mengandung CO2 (karbondioksida) sebagai sisa dari oksidasi keluar dari tubuh. Penghisapan udara ini disebut inspirasi dan menghembuskan disebut ekspirasi. Fungsi organ pernafasan antara lain : a. menyelenggarakan pengambilan O2 & pembuangan CO2 oleh darah. (tempat pertukaran gas pernafasan). b. mensuplai oksigen ke dalam sel-sel jaringan tubuh dan mengeluarkan karbondioksida (CO2) sebagai hasil respirasi tersebut dan dihasilkan energi Tujuan proses pernapasan yaitu untuk memperoleh energi, karena pada peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi. Proses Persamaan kimia respirasi C6H12O6 + 6 02 -----------> 6 CO2 + 6 H2O + Energi 1. Alat pernapasan Gambar 4.3. Organ pernapasan pada manusia 90 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Alat penapasan pada manusia adalah: 1.1. HIDUNG Gambar 4.4 Hidung pada manusia Struktur tulang rawan, epitel respirasi (pseudostratificatum columnar bersilia), indera penciuman. Terdapat saraf penciuman/pembau Terdiri dari dua lubang (kanan dan kiri), dibatasi sekat hidung Banyak mengandung pembuluh darah & kelenjar-kelenjar. Rongga hidung: – berhubungan dengan rongga mulut – Fungsi: menghangatkan, melembapkan dan menyaring udara – Terdapat rambut halus dan selaput lendirmenyaring udara yang masuk, mengeluarkan partikel-partikel Fungsi : menangkap bebau dan menyaring udara masuk. Bentuk melengkung pada hidup dapat menghangatkan udara yang masuk 1.2. FARING g. Gambar 4.5 Faring pada manusia. 1.3. a. b. c. d. 1.4. Faring (tekak) merupakan persimpangan antara kerongkongan dan tenggorokan Letak di bagian belakang rongga hidung merupakan lanjutan dari saluran hidung yang meneruskan udara ke laring LARING (PANGKAL TENGGOROKAN) Terdiri dari lempengan tulang rawan Bagian dalam dindingnya digerakan oleh ototmenutup glotis: lubang/celah menghubungkan faring ke trakea Terdapat selaput suara, bergetar jika dilalui udara, dan saat berbicara Memiliki katup yang disebut epiglotis, akan terbuka dan menutup jika ada makanan masuk ke kerongkongan TRAKEA (BATANG TENGGOROKAN) a. Terletak di depan kerongkongan b. Berbentuk pipa. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 91 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia c. Permukaan bagian dalam licin dilapisi oleh selaput lendir d. Terdapat sel epitel silindris bersilia yang berfungsi menahan debu/kotoran dalam udara agar tidak masuk ke paru-paru e. Lanjutan dari laring, panjang sekitar 9 cm, terdiri dari deretan cincin tulang rawan hyalin, berbentuk huruf ‘C’ f. Rambut getar berjumlah miliaran, dengan strutur terdiri dari 9 rantai protein, 2 rantai protein di tengah sebagai penggerak. 1.5. BRONKUS (CABANG BATANG TENGGOROKAN) a. Bagian yang menghubungkan trakea dengan paru-paru b. Terdapat di paru-paru kanan dan kiri c. Bronkus ada yg terletak di luar paru-paru & di dalam paru-paru. d. Terdiri dari lempengan tulang rawan e. Dinding tersusun dari otot halus f. Cabang bronkus adalah bronkiolus bentuk tipis dan tidak bertulang rawan 1.6. Paru-paru (Pulmo) Gambar4.6 Paru-paru pada manusia a. Diselubingi oleh selaput elastis yang sisebut pleura b. Letaknya di dalam rongga dada, di atas diafragma: sekat yang membatasi rongga dada dan rongga perut c. Paru-paru kanan 3 gelambir, paru-paru kiri 2 gelambir d. Terdapat bronkus dan bronkiolusalveolus e. Jaringan paru-paru bersifat elastis, berpori, & spongeus. f. Paru-paru terbagi atas beberapa bagian (lobus). Paru-paru kanan 3 lobus, paru-paru kiri 2 lobus, Fungsi untuk pertukaran oksigen & karbondioksida. Serta Pengendalian pernafasan secara kimiawi (kadar CO2 darah) & dg kontrol saraf. 92 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Bacaan 4.2. PROSES PERNAPASAN 1. Pengatur udara (ac) yang bekerja tak kenal henti di dalam tubuh kita Bernafas adalah salah satu perbuatan yang dilakukan tanpa sadar sepanjang hari. Banyak organ yang berperan dalam proses pernafasan antara lain hidung, saluran pernafasan, dan paru-paru. Bernafas berarti mensuplai oksigen sel dalam tubuh kita. Sel-sel tidak akan dapat bertahan hidup tanpa adanya oksigen. Itulah sebabnya kita hanya bisa menahan nafas untuk waktu yang singkat saja. Jika lebih lama lagi, sel-sel mati, yang menyebabkan kematian tubuh kita. Udara yang kita hirup pertama-tama dibersihkan dalam hidung, hidung akan mengatur udara, dengan adanya rambut-rambut dalam rongga hidung udara dapat di saringa. Rambut-rambu ini menyaring udara yang tercemar atau dingin menjadi udara yang cocok untuk paru-paru. Berkat rambut-rambu inilah udara yang kita hirup tersaring, dibersihkan, dilembabkan, dihangatkan, dan dimurnikan dari bakteribakteri. Jelaslah rambut-rambu halus ini melindungi tubuh kita dari sekitar 20 miliar partikel zat asing setiap hari. Dua puluh miliar adalah bilangan yang setara dengan 3 kali penduduk dunia. Inilah proses yang begitu teliti dilakukan oleh hidung dan yang digunakan hidung untuk memisahkan begitu banyak partikel benda asing. Dua puluh miliar partikel benda asing tidak mungkin bisa dikenal dan dicegah dari melewati hidung secara kebetulan. Ini jelas menunjukkan besarnya kekuatan penciptaan Tuhan. Sistem pengaturan udara di dalam hidung adalah bagian sempurna lain di dalam tubuh manusia. Sistem yang bekerja sempurna seperti itu tidak bisa muncul akibat kebetulan.Renungkanlah sebuah AC, yang mengendalikan suhu untuk melindungi kita dari panas di musim panas dan menghangatkan kita di musim dingin, yang dikendalikan dengan remote control. Bisakah sistem seperti ini terjadi secara kebetulan? Apa yang akan terjadi jika seluruh bagian AC itu dicerai-beraikan dan dibiarkan begitu saja? Bisakah bagian-bagian itu bersatu kembali suatu waktu dan menjadi AC yang lengkap dengan sendirinya? Tentu saja tidak. Hidung kita berfungsi seperti sebuah AC, terdiri atas banyak komponen dan memiliki sistem yang jauh lebih sempurna dibandingkan AC mana pun di seluruh dunia. Seperti halnya AC yang tidak bisa ada secara kebetulan, begitu pula hidung, yang bahkan lebih canggih lagi. Kenyataan ini membuktikan kepada kita bahwa alat Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 93 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia tubuh ini, yang dikenal sebagai ”AC terbaik di dunia”, diciptakan oleh Tuhan suatu kesempurnaan yang luar biasa. 2. Rambut-Rambut Dalam Saluran Pernafasan Yang Bisa Menunjukkan Arah Tanpa Kesalahan Udara yang dibersihkan di dalam hidung akan diteruskan perjalanannya ke saluran pernafasan melalui pipa saluran pernafasan. Udara yang masuk masih terdapat benda asing (seperti debu) yang merugikan kesehatan manusia. Oleh karena itu, udara yang dihirup perlu melalui bagian aman lainnya sebelum mencapai paru-paru. Bagian ini berupa lapisan licin yang terbentuk pada permukaan saluran pernafasan disebut lapisan mukus. Lapisan mukus menahan partikel-partikel yang sangat halus seperti debu yang kita hirup bersama dengan udara dan menghambatnya memasuki paru-paru. Bagianbagian yang dapat membersihkan udara yang akan masuk dalam hidung terdiri atas rambut halus yang sangat kecil yang disebut dengan silia yang berada di bawah lapisan mukus. Rambut-rambut yang sangat kecil ini secara berirama bergerak ke atas menuju mulut, gerakan ini seperti bulir tanaman gandum yang melambai-lambai dalam angin semuanya bergerak ke arah yang sama. Dengan gerakan silia ini, mukus menahan benda-benda asing dan didorong ke bagian atas dalam saluran pernafasan. Begitu benda-benda asing masuk ke dalam tenggorokan dengan sendirinya kita merasa perlu menelannya. Dengan begitu, semua benda asing yang bisa membahayakan kesehatan kita akan diteruskan ke lambung, yang kemudian akan dipecah dan dihancurkan oleh asam lambung. Silia yang terletak di dalam saluran pernafasan tidak punya mata untuk melihat, juga tidak punya otak yang memberi mereka kecerdasan. Namun mereka bisa menentukan letak pangkal tenggorokan, yang begitu jauh darinya jika dibandingkan dengan ukurannya. Di samping itu, sadar akan bahaya yang mungkin datang dari benda asing, silia tidak membiarkannya memasuki tubuh. Meskipun penelitian ilmiah selama bertahun-tahun telah dilakukan, cara kerja rambut-rambut ini masih belum sepenuhnya terpecahkan. Tetapi ingatlah bahwa rambut-rambu ini, yang sistemnya belum ditemukan oleh manusia, telah bekerja dengan sempurna sebagaimana halnya komponen tubuh lainnya sejak manusia pertama diciptakan di muka bumi. 3. Udara Yang Kita Hirup Sampai di Paru-Paru Udara yang telah mencapai paru-paru siap untuk digunakan setelah dibersihkan dan kelembabannya yang telah diatur melalui saluran pernafasan. Melalui pembuluh 94 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia darah di dalam paru-paru, udara diteruskan ke seluruh sel tubuh untuk diberikan pada sel-sel seluruh tubuh. Sementara itu karbondioksida dari sel-sel dalam tubuh yang merupakan bahan sisa pembakaran, dikeluarkan pada saat menghembuskan nafas. Gambar 4.7 Mekanisme pertukaran O2& CO2 Kita menganggap bernafas merupakan proses yang sederhana, sebetulnya proses ini merupakan proses yang komplek yaitu terjadinya pertukaran oksigen dan karbondiioksida dalam tubuh kita. Tuhan telah menciptakan semuanya dan menempatkannya demi kepentingan kita. Renungkanlah apa yang akan terjadi seandainya pernafasan semata-mata terjadi jika berada di bawah kendali sadar kita. Tuhan mengetahui bahwa kita tidak bisa melakukan tugas ini sendiri. Oleh karena itu Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 95 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Dia menciptakan sistem pernafasan yang berjalan sempurna seperti semua sistem lain. Proses pernapasan telah diungkapkan secara rinci di atas. Pada saat manusia bernapas, ada dua proses yang tidak bisa diabaikan yaitu proses inspirasi (menghirup udara) dan ekspirasi(menghembuskan udara). Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi dan tempat terjadinya, pernapasan dapat terbagi dua yaitu: 1. Pernapasan dada a. Inspirasi: muskulus interkostalis (otot antar tulang rusuk) kontraksitulang rusuk terangkatrongga dada membesar, paru-paru mengembangtekanan udara rongga paru-paru lebih rendah tekanan udara di luar naikudara dari luar masuk ke paru-paru b. Ekspirasi: muskulus interkostalis relaksasitulang rusuk turunrongga dada menyempit, paru-paru mengeciltekanan udara rongga paru-paru naik tekanan udara di luar turunudara keluar dari paru-paru 2. Pernapasan perut a. Inspirasi: otot diafragma kontraksidiafragma datarrongga dada dan paruparu mengembangtekanan udara rongga paru-paru turunudara dari luar masuk ke paru-paru b. Ekspirasi: otot diafragma relaksasidiafragma melengkungrongga dada dan paru-paru mengeciltekanan udara rongga paru-paru naikudara keluar dari paru-paru Gambar 4.8 Paru-paru – diafragma 96 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Bacaan. 4.3. Bahaya Rokok Terhadap Kesehatan Manusia Jumlah perokok di dunia menurut WHO pada tahun 2009 mencapai 1,1 milyar yang terdiri dari 47% adalah pria, 12% adalah wanita dan 49% adalah anak-anak. Menurut Dr Robert Kim-Farley, utusan WHO di Jakarta, terdapat pergeseran persentase perokok dari pria ke wanita dan anak-anak (kammi-aceh.org, 2009). Hal ini tentu saja merupakan hal yang sangat memprihatinkan dimana tumpuan bangsa adalah pada anak-anak dan wanita. Sedangkan survei dilakukan oleh Global Health Proffesional Survei (GHPS) pada tahun 2006 menunjukkan bahwa 48,4% mahapeserta dan mahasiswi Fakultas Kedokteran di Indonesia adalah perokok dan 9,3%nya masih merokok hingga saat survei dilakukan (Suryo Sukendro, 2007 : 17). Sedangkan survei yang dilaksanakan di Indonesia menunjukkan angka yang beragam yaitu 4% anak sekolah dan 2,9% mahasiswi merokok (Yumaria, 2002 : 6). Selain itu, survei yang dilakukan oleh Komnas Perlindungan Anak dengan Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Prof Dr Hamka, pada tahun 1995, prevalensi perokok remaja usia 15- 19 tahun adalah 13,7% dan pada tahun 2004 menjadi 32,8%. Sehingga terjadi kenaikan sebesar 144% (www.rri.co.id, 2009). Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 19 Tahun 2003 tantang Pengamanan Rokok Bagi Kesehatan, yang dimaksud dengan rokok adalah hasil olahan tembakau terbungkus termasuk cerutu atau bentuk lainnya yang dihasilkan dari tanaman Nicotiana Tabacum, Nicotiana Rustica dan species lainnya atau sintesisnya yang mengandung nikotin dan tar dengan atau tanpa bahan tambahan. Kandungan yang terdapat pada rokok yaitu : a. Tar adalah senyawa polinuklir hidrokarbon aromatika yang bersifat karsinogenik (PP RI No. 19 Tahun 2003). Tar terbentuk selama pemanasan tembakau dan kadar tar yang terdapat asap rokok inilah yang menyebabkan adanya resiko kanker (Suryo Sukendro, 2007 : 83) b. Nikotin adalah zat, atau bahan senyawa pirolidin yang terdapat dalam Nikotiana Tobacum, Nicotiana Rustica dan spesies lainnya atau sistesisnya yang bersifat adiktif dapat mengakibatkan ketergantungan (PP RI No. 19 Tahun 2003). Formula kimia dari nikotin adalah C10H14N2 yaitu cairan berminyak yang beracun dan tidak berwarna atau terkadang berwarna kekuningan. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 97 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Nikotin merupakan obat perangsang yang memiliki efek berlawanan yaitu memberikan rangsangan sekaligus menenangkan. Nikotin menyebabkan ketagihan karena dapat memicu dopamine yaitu unsur kimia di dalam otak yang berhubungan dengan perasaan senang (Yumaria, 2002 : 17) c. Karbon Monoksida merupakan gas beracun yang tidak berwarna dan terdapat pada rokok dengan kandungan 2% - 6%. Karbon monoksida pada paru- paru mempunyai daya pengikat (afinitas) dengan hemoglogin (Hb) sekitar 200 kali lebih kuat dibandingkan dengan daya ikat oksigen (O2) dengan Hb. Berbagai macam anggota tubuh dapat terkena penyakit yang disebabkan oleh rokok. Berikut adalah bagian-bagian tubuh dan penyakit yang ditimbulkan akibat rokok: a. Mata Merokok dapat menyebabkan katarak dan menyebabkan kebutaan. Resiko perokok adalah tiga kali lebih tinggi dibanding dengan bukan perokok. b. Mulut Tenggorokan, pita suara dan esofagus, rokok dapat menyebabkan kanker pada bagian tubuh mulut, tenggorokan, pita suara dan esofagus serta dapat menyebabkan penyakit gusi, pilek dan kerongkongan kering. Lebih dari 90% penderita kanker mulut adalah perokok dan tingkat kematian penderita kanker mulut pada perokok lebih besar 20 sampai dengan 30 kali dibandingkan dengan penderita kanker mulut yang bukan perokok. c. Gigi Pada perokok, resiko menderita periodontitis (gusi terbakar yang mengarah ke infeksi dan akan merusak jaringan halus dan tulang) sebesar 10 kali lebih tinggi. d. Paru- paru Penyakit yang mungkin diderita oleh perokok pada paru- paru adalah kanker paru- paru, pnemonia, bronkitis, asma dan batuk kronis. e. Perut Penyakit akibat merokok yang menyerang perut adalah kanker perut dan lambung. Penelitian menunjukkan bahwa tingkat resiko kanker perut berbanding lurus dengan jumlah dan lama merokok. f. Ginjal Kanker ginjal dapat juga menyerang perokok dan kanker ini lebih sering ditemukan di antara perokok dibandingkan dengan yang tidak merokok. g. Pankreas Tingkat kesembuhan kanker pankreas tidak lebih dari 4% pada penderita yang lebih dari lima tahun menderita kanker ini. h. Kantung kemih Kanker kandung kemih merupakan salah satu resiko yang dapat diderita oleh perokok. 98 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia i. Leher rahim Kanker juga dapat menyerang bagian leher rahim pada perokok. j. Kehamilan Pada ibu hamil, merokok dapat menyebabkan bayi lahir prematur, berat badan lahir rendah dan keguguran. Menurut WHO, wanita merokok pada negara maju adalah 15%, pada negara berkembang adalah 8%. Sedangkan di Amerika Serikat, wanita perokok mencapai 15%- 30% dan sebagian dari mereka adalah wanita hamil. k. Tulang Merokok dapat menyebabkan tulang rapuh. l. Darah Resiko terkena kanker darah (leukimia) pada perokok adalah 1,53 sedangkan pada mantan perokok adalah 1,39. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Pernasan pada Manusia a. Faringitis : radang faring, nyeri saat menelan, kerongkongan terasa kering, infeksi bakteri atau virus, rokok b. Pneumonia : peradangan paru-paru, alveolus berisi cairan dan eritrosit yang berlebihan. Infeksi alveolus (membran paru-paru mengalami peradangan dan berlubang-lubang) menyebabkan cairan dan eritrosit masuk ke alveolus. Infeksi disebarkan oleh bakteri dari alveolus ke alveolus lain, dapat meluas ke lobus lain bahkan seluruh paru-paru c. Influenza : disebabkan oleh virus influenza. d. Asma : kelainan penyumbatan saluran pernapasan yang disebabkan oleh alergi seperti debu, bulu, atau rambut. e. Emfisema : penyakit pada paru-paru yang ditandai dengan pembengkakan pada paru-paru karena pembuluh darahnya kemasukan udara. Penyebab hilangnya elatisitas alviolus. Akibatnya sulit bernafas, batuk kronis, sesak nafas. f. Bronkitis : peradangan pada selaput lendir dari saluran bronkial g. Asbestosis : suatu penyakit saluran pernapasan yang terjadi akibat menghirup serat-serat asbes -, yaitu terjadinya penebalan pluera h. Sinusitis : penyakit peradangan pada bagian atas rongga hidung atau sinus paranasalis yang disebabkan oleh bakteri, jamur, virus. i. Tuberculosis (TBC) : penyakit yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterum tuberculosis. j. Renitis: Peradangan pada rongga hidung sehingga hidung menjadi bengkak dan banyak menyeluarakn lendir. k. Kanker paru-paru: sel-sel kanker pada paru-paru terus berkembang tidak terkendali diakibatkan oleh merokok. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 99 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia l. gejala pembengkakan pada wajah dan leher, napas sesak dan pendek, kehilangan nafsu makan, dahak berdarah berubah warna dan semakin banyak, sakit kepala batuk yang terus menerus. m. SARS: (severe Acute Respiratory Syndrome); sebuah penyakit pernapasan yang disebabkan oleh virus coronavirus yang menginfeksi saluran pernapasaan. Gejala: pusing, muntah-muntah, panas tinggi dan batuk. 100 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Referensi Bambang Wahyono, Chatila Maharani. Peningkatan Pengetahuan Tentang Bahaya Merokok Pada Siswa Sltp Negeri Limbangan Kendal. Semarang:Fakultas ilmu keolahragaan universitas negeri semarang http://id.harunyahya.com/list/type/1/name/kitaplar Kita”[diakses tanggal 02-Juni-2015] “Keajaiban di Dalam Tubuh Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 101 UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia MATERI PRESENTASI UNIT 4 102 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 4 Sistem Pernafasan Manusia Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 103 UNIT 4 104 Sistem Pernafasan Manusia Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet UNIT 5 LISTRIK DAN MAGNET Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 105 UNIT 5 106 Listrik dan Magnet Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet UNIT 5 LISTRIK DAN MAGNET (120 Menit) Pendahuluan Elektromagnetisme merupakan salah satu anugerah Tuhan yang sangat menentukan bagi kemajuan umat manusia hari ini. Pemahaman manusia tentang atom, elektron, proton, medan listrik, dan medan magnet sejauh ini telah membawa manusia pada peradaban modern. Secara umum, berbagai teknologi yang dapat dikembangkan manusia hari ini hampir semuanya berhubungan dengan listrik- Siswa didampingi guru saat membuat rangkaian listrik magnet. generator, motor, lampu, sederhana di dalam kelompok kecil. kulkas, AC, televisi, radio, komputer, internet dan berbagai teknologi lain selalu berhubungan dengan pengetahuan manusia tentang listrik-magnet. Dalam Unit ini kita akan mempelajari listrik-magnet. Hal ini penting untuk mendukung pengembangan sikap dan metode ilmiah saat mencermati fenomena di alam, menemukan konsep dan mengaplikasikan konsep pada kehidupan sehari-hari. Tujuan Setelah mengikuti sesi ini, peserta diharapkan mampu: (1) Menganalisis gejala listrik statis (2) Mengidentifikasi syarat-syarat terjadinya arus listrik (3) Menemukan sifat-sifat magnet (4) Membuktikan gaya tembus magnet Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 107 UNIT 5 Listrik dan Magnet Petunjuk Umum Fasilitator menyiapkan berbagai sumber informasi yang dapat dimanfaatkan peserta, yaitu seperangkat alat/bahan percobaan, berbagai bahan bacaan sesuai dengan tema/topik. Bahan bacaan diharapkan sesuai dengan materi listrik dan magnet yang sesuai dengan level kelas guru dan siswa. Fasilitator diminta untuk memberi perhatian khusus pada alat-alat kaca untuk menghindari hal-hal yang tidak diharapkan terjadi di kelas. Sumber dan Bahan Sumber dan bahan yang disiapkan dalam melaksanakan unit ini adalah: 1. Bahan Bacaan 5.1 tentang listrik dan 5.2 tentang magnet 2. LK 5.1: Listrik statis; LK 5.2: Arus listrik; LK 5.3.a: Sifat-sifat magnet dan LK 5.3.b: Gaya tembus magnet 3. Botol, sedotan plastik, batere, bola lampu, kabel penghubung, saklar, dudukan lampu, magnet, serbuk besi, kertas karton, kertas HVS, papan triplek, kaca, kardus. 3. ATK Waktu : 120 menit Garis Besar Kegiatan Introduction 1. 5 menit Connection 10 menit Application 90 menit Reflection 10 menit Extension 5 menit Curah pendapat mengenai listrik statis listrik dinamis kemagnetan Kegiatan 1 Mengamati gejala listrik statis Kegiatan 2 Arus dan rangkaian listrik Kegiatan 3 Magnet Menanyakan beberapa hal kepada peserta, mengenai pembelajaran yang sudah berlangsung Fasilitator memberi: Penguatan dan saran tindak lanjut 2. Penjelasan 3. tentang: 4. - Latar 5. Belakang Tujuan Garis 6. Besar Kegiatan 108 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet Perincian Langkah-Langkah Kegiatan I Introduction (5 menit) Fasilitator menjelaskan tentang latar belakang, tujuan kegiatan, dan garis besar langkah kegiatan topik listrik dan magnet. C Connection (10 menit) Fasilitator memandu peserta untuk menggali pengetahuan awal peserta, dengan melakukan curah pendapat sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. Apa itu listrik statis ? Syarat apa saja yang diperlukan untuk terjadi aliran listrik ? Apa yang terjadi jika dua buah kutub magnet saling didekatkan? Bagaimana cara membuktikan kuat lemahnya gaya magnet ? Jawaban peserta cukup dituliskan di kertas plano dan belum perlu dibahas. A Application (90 menit) Kegiatan 1 (30 menit) : Mengamati Gejala Listrik Statis (Kelompok 4-6 orang) (1) Fasilitator meminta peserta untuk melakukan percobaan terkait Listrik Statis berpandu pada LKP 5.1 (2) Peserta diminta untuk menuliskan 1 – 2 pertanyaan terkait listrik statis dan memperkirakan jawabannya. Pertanyaan dituliskan pada tabel 5.1 (3) Salah satu kelompok diminta untuk mempresentasikan hasil diskusi secara pleno, kelompok lain memberikan komentar. Kegiatan 2 (30 menit): Arus listrik (Kelompok 4-6 orang. Kepada peserta dibagikan pipet plastik dan botol platik bekas) (1) Fasilitator meminta peserta untuk melakukan percobaan terkait Arus Listrik berpandu pada LKP 5.2 (2) Berdasar pada hasil percobaan tersebut, peserta diminta mendiskusikan rangkaian listrik tertutup dan terbuka berpandu pada pertanyaan berikut: - Pada saat seperti apa suatu rangkaian dikatakan sebagai rangkaian tertutup? - Pada saat seperti apa suatu rangkaian dikatakan sebagai rangkaian terbuka? - Apa saja syarat agar arus listrik mengalir pada rangkaian? (Gunakan Bahan Bacaan 5.1 sebagai tambahan bahan informasi) Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 109 UNIT 5 Listrik dan Magnet (3) Peserta diminta menuliskan hasil diskusi pada kertas Plano (4) Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi secara pleno, kelompok lain memberikan komentar. Kegiatan 3 (30 menit) : Menemukan Sifat-sifat Magnet a. Gaya Tarik Magnet (Kelompok 4 – 6 orang) (1) Fasilitator meminta peserta untuk melakukan percobaan terkait Gaya Tarik Magnet berpandu pada LKP 5.3a (2) Berdasar pada hasil percobaan tersebut, peserta diminta mendiskusikan sifat-sifat magnet tersebut; (3) Peserta diminta menuliskan hasil diskusi pada kertas Plano (4) Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi secara pleno, kelompok lain memberikan komentar. b. Garis Gaya Magnet (Kelompok 4 – 6 orang) (1) Fasilitator meminta peserta untuk meakukan percobaan terkait garis gaya dan diskusikan hasilnya berpandu pada pertanyaan: - Bagaimana gambar garis gaya magnet dari sebuah magnet batang? - Apakah jarak berpengaruh terhadap medan magnet? (Gunakan LKP 5.3b. Sebelum percobaan, peserta diminta merumuskan hipotesis sebagai jawaban sementara atas pertanyaan tersebut) (1) Peserta diminta menuliskan hasil percobaan dan diskusi pada kertas Plano (2) Peserta diminta untuk melakukan kunjung karya untuk saling menjelaskan hasil percobaan dan memberikan komentar. Catatan untuk Fasilitator 1 Jika diperlukan, peserta perlu dibantu dalam merumuskan HIPOTESIS. Kesulitan dalam merumuskan hipotesis akan berakibat pada kesulitan dalam merancang percobaan. R Reflection (10 menit) Fasilitator mengajak peserta untuk mencek kembali ketercapaian tujuan sesi dengan menanyakan beberapa hal kepada peserta, antara lain : 1. Apa yang dimaksud dengan listrik statis? 2. Apa syarat-syarat terjadinya arus listrik? 3. Apa saja sifat-sifat magnet? 110 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet E Extension (5 menit) Fasilitator memberikan saran agar sepulang dari pelatihan, peserta: • Membaca bahan bacaan yang dibagikan sebagai tambahan informasi tentang listrik dan magnet. • Mencari informasi tambahan yang berkaitan dengan listrik dan magnet yang dapat diaplikasikan langsung pada pembelajaran di kelas. • Melakukan kegiatan pembelajaran di kelas yang memudahkan siswa memahami konsep listrik dan magnet. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 111 UNIT 5 Listrik dan Magnet Lembar Kerja 5.1 Mengamati gejala listrik statis Tujuan Pembelajaran : Mengamati gejala listrik statis Kegiatan Pembelajaran Disediakan botol air mineral, dan sedotan. Lakukan kegiatan berikut ini : 1) Menggosokan tangan kanan pada sedotan secara berulang-ulang dalam waktu 2-3 menit, 2) Meletakan sedotan pada mulut botol air mineral seperti ditunjukan Gambar 5.1 (Note : Tangan kanan jangan sampai menyentuh sedotan saat meletakan di atas mulut botol) Gambar 5.1 Percobaan Listrik Statis Menggunakan Sedotan 3) Mendekatkan tangan kanan pada ujung sedotan yang sudah di gosok-gosok sebelumnya 4) Mengamati apa yang terjadi dengan sedotan saat di dekatkan dengan tangan, 5) Setelah mengamati demonstrasi, pertanyaan apa yang muncul dalam pikiran Anda? Tulislah daftar pertanyaan yang muncul pada selembar kertas. Diskusikan perkiraan jawaban Anda dalam kelompok. 112 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet Tabel 5.1 Pertanyaan dan perkiraan jawaban tentang listrik statis Pertanyaan Perkiraan Jawaban Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 113 UNIT 5 Listrik dan Magnet Lembar Kerja Siswa 5.2 Menemukan Syarat-syarat Terjadinya Arus Listrik Tujuan Pembelajaran: Menemukan syarat-syarat terjadinya arus listrik Kegiatan Pembelajaran 1. Disediakan sebuah baterai, 2 buah kabel ukuran 30 cm, lampu kecil, dudukan lampu (fitting), saklar. Gambar 5.2 Rangkaian Listrik 2. 3. 4. 5. 6. Rangkailah kabel, baterai, lampu dan saklar seperti ditunjukan oleh gambar. Bukalah saklar, lalu amati apa yang terjadi dengan lampu. Pasang kembali saklar, lalu amati apa yang terjadi dengan lampu. Lepaskan baterai dari dudukan baterai, lalu amati apa yang terjadi dengan lampu. Pasang kembali batere, namun kini lepaskan salah satu ujung kabel yang terhubung dengan lampu. Amati apa yang terjadi. Tabel 5.2 Tabel Hasil Pengamatan Rangkaian Listrik No Kegiatan 1 Saat saklar terbuka 2 Saat saklar tertutup 3 Saat baterai di lepas dari dudukan 4 Saat kabel dilepas dari lampu Hasil Pengamatan Berdasarkan hasil percobaan diskusikan hal-hal berikut ini : 1) Pada saat seperti apa suatu rangkaian dikatakan sebagai rangkaian tertutup? 2) Pada saat seperti apa suatu rangkaian dikatakan sebagai rangkaian terbuka? Apasaja syarat agar arus listrik mengalir pada rangkain? 114 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet Lembar Kerja 5.3a Menemukan Sifat-sifat Magnet TujuanPembelajaran : 1. Menjelaskan sifat-sifat magnet 2. Menunjukkan kutub senama tolak menolak dan tidak senama tarik menarik Langkah Pembelajaran: 1. Disediakan dua buah magnet batang, kemudian letakan kedua magnet di atas meja, 2. Dekatkan kedua kutub utara dari magnet-magnet tersebut. Amati apa yang terjadi! 3. Dekatkan kedua kutub selatan dari magnet-magnet tersebut. Amati apa yang terjadi! 4. Dekatkan kutub utara magnet yang kamu pegang dengan kutub selatan. Amati apa yang terjadi! 5. Dekatkan kutub selatan magnet yang kamu pegang dengan kutub utara magnet. 6. Tuliskan pengamatanmu pada tabel berikut! No Tabel 5.3 : Hasil Pengamatan Gaya Tarik Magnet Jika didekatkan antara Menarik 1 Kutub utara dengan selatan 2 Kutub utara dengan utara 3 Kutub selatan dengan selatan 4 Kutub selatan dengan utara Menolak Diskusikan: 1. Mengapa jika kutub senama didekatkan akan terjadi tolak menolak? 2. Mengapa jika kutub tidak senama didekatkan akan terjadi tarik menarik? Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 115 UNIT 5 Listrik dan Magnet Lembar Kerja 5.3b Melihat Garis Gaya Magnet Kegiatan: 1. Disediakan magnet batang, serbuk besi, kertas HVS, paper clip logam. 2. Buatlah hipotesis untuk masalah-masalah berikut ini : a. Bagaimana gambar garis gaya magnet dari sebuah magnet batang? b. Apakah jarak berpengaruh terhadap medan magnet? Hipotesis : 3. Rancanglah sebuah percobaan untuk menguji hipotesis Anda dengan memanfaatkan alat dan bahan yang sudah disediakan! a. Buat percobaan untuk menggambarkan garis gaya magnet dari sebuah magnet batang. b. Buat percobaan untuk apakah jarak berpengaruh terhadap besar-kecilnya medan magnet. Seberapa jarak sebuah logam (paper clip logam) masih dipengaruhi oleh medan magnet dari sebuah magnet batang yang dicoba di atas? 4. Buatlah laporan hasil pengamatan secara berkelompok. 116 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet Bahan Bacaan 5.1 Bacaan untuk bahan diskusi Gambar 5.3 menyajikan deret Tribolistrik. Sebuah deret benda-benda di alam yang menunjukkan bahwa benda akan memperoleh muatan negatif bila digosok dengan sembarang benda di atasnya, dan akan kehilangan muatan negatif/menjadi bermuatan positif bila digosok dengan benda di bawahnya. Contoh : jika kain sutra digosokan ke selembar kaca, maka elektron pada kaca akan berpindah ke sutar. Dampaknya kaca menjadi bermuatan positif dan sutra bermuatan negatif. Deret semacam ini dinamakan deret tribolistrik. Dengan memahami deret tribolistrik kita dapat mengetahui mengapa penggaris bila digosokkan dengan rambut akan bermuatan negatif. Gambar 5.3 Deret Tribolistrik Arus listrik dapat mengalir jika terdapat suatu rangkaian tertutup. Apakah yang dimaksud dengan rangkaian tertutup? Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 117 UNIT 5 Listrik dan Magnet Perhatikanlah Gambar 5.4 berikut: Gambar 5.4. Rangkaian terbuka dan tertutup Jika saklar dalam keadaan terbuka (gambar a) maka bola lampu tidak menyala karena tidak ada arus listrik yang mengalir, dalam keadaan ini rangkaian disebut dengan rangkaian terbuka. Sebaliknya jika saklar dalam keadaan tertutup (gambar b) maka rangkaian dikatakan sebagai rangkaian tertutup, dalam keadaan ini arus akan mengalir melalui penghantar dan menyebabkan bola lampu menyala. 118 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet Bahan Bacaan 5.2 1. Magnet Sebagian bahan di alam ada yang memiliki kemampuan untuk menarik beberapa jenis logam. Fenomena ini sudah diketahui oleh manusia sejak 2000 tahun yang lalu di suatu kawasan di turki yang bernama magnesia. Maka benda yang dapat menarik benda lain tersebut kemudian diberi nama magnesium (Mg). Pada dasarnya semua bahan di alam memiliki komponen yang dapat menghasilkan sifat magnet.Komponen tersebut dinamakan sebagai magnet elementer. Benda yang telah termagnetkan adalah benda yang komponenkomponen magnet elementernya tersusun secara rapih menunjuk pada satu arah yang sama. Adapun benda non magnetik susunan magnet elementernya bersifat acak. Secara umum, berdasarkan kemagnetannya, benda di alam dibedakan menjadi : a. Ferromagnetik Bahan ferromagnetik adalah bahan yang dapat ditarik oleh magnet dengan gaya yang kuat. Hal ini karena susunan magnet elementernya mudah diserahakan. Bahan ferromagnetic dengan demikian juga bahan yang mudah dimagnetkan. Bahan ini misalnya besi, baja, kobalt dan nikel. b. Paramagnetik Bahan paramagnetik adalah bahan yang ditarik oleh magnet dengan gaya yang lemah. Bahan ini misalnya aluminium, platina, dan mangaan. c. Diamagnetik Bahan diamagnetic adalah bahan yang tidak ditarik oleh magnet, misalnya bismut, tembaga, seng, emas dan perak. 2. Sifat-sifat Magnet Apabila sebuah magnet digantungkan sehingga dapat bergerak dengan bebas, ternyata dalam keadaan seimbang ujung-ujung atau kutub-kutub magnet selalu mengarah keutaraselatan. Kutub magnet yang mengarah keutara disebut kutub utara, sedangkan yang mengarah keselatan disebut kutub selatan. Apabila kutub utara disebuah magnet didekatkan pada kutub utara magnet yang tergantung, ternyata kedua kutub tolak-menolak. Sebaliknya, apabila kutub selatan yang didekatkan pada kutub utara magnet yang tergantung, kedua kutub magnet tarikmenarik.Kita dapat menyimpulkan bahwa sifat-sifat magnet antara lain : 1) Magnet mempunyai dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan 2) Gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak yang paling kuat terdapat pada kutub magnet. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 119 UNIT 5 Listrik dan Magnet 3) Kutub yang senama tolak-menolak, sedangkan kutub yang tidak senama tarik-menarik 3. Medan Magnet Medan magnet adalah ruangan disekitar benda-benda yang bersifat magnet sehingga masih terpengaruh oleh gaya magnet. Suatu kenyataan bahwa indra kita tidak dapat secara langsung mengamati adanya medan magnet, jadi adanya medan magnet dapat digambarkan dengan garis gaya magnet. Garis gaya magnet adalah garis khayal yang merupakan lintasan kutub utara magnet kecil apabila dapat bergerak dengan bebas. Garis gaya magnet selalu mengarah dari kutub utara ke kutub selatan dan tidak pernah berpotongan (Gambar 5.5). Gambar 5.5. Garis Gaya Magnet 120 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet Referensi Biggs Altons. 2005. Glencoe Science Level Red. Ohio: The McGraw-Hill Companies Sabar Nurohman. 2012. Modul PLPG : Materi Listrik-Magnet. Yogyakarta : UNY Press Serway, Jewett. (2013). Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. Physical Sciences : Mary Finch http://aneka-sains.blogspot.com/2012/01/wow-belimbing-wuluh-sumber-energi.html http://modulfisika.blogspot.com/2013/02/kelas-ix-elemen-volta.html Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 121 UNIT 5 Listrik dan Magnet MATERI PRESENTASI UNIT 5 122 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 5 Listrik dan Magnet Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 123 UNIT 5 124 Listrik dan Magnet Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 3C UNIT 6 PERKEMBANGBIAKAN TUMBUHAN UNIT 6 126 Perkembangbiakan Tumbuhan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan UNIT 6 PERKEMBANGBIAKAN TUMBUHAN (120 Menit) Pendahuluan Amatilah tumbuhan di sekelilingmu. Apakah dari hari ke hari bertambah jumlahnya? Mengapa jumlah tumbuhan bisa bertambah? Tumbuhan bisa bertambah karena tumbuhan memiliki kemampuan berkembang biak untuk menghasilkan keturunan yang baru. Setiap makhluk hidup memiliki kemampuan berkembang biak untuk untuk melestarikan jenisnya dari kepunahan. Perkembangbiakan merupakan ciri makhluk hidup yang penting untuk untuk melestarikan jenisnya dari kepunahan. Secara umum perkembangbiakan makhluk Siswa sedang mengamati pertumbuhan tanaman yang menjadi ujicoba. hidup dibedakan menjadi dua cara, yaitu: a. Perkembangbiakan secara generatif yaitu dihasilkannya individu baru (anak) melalui perkawinan antara induk jantan dan induk betina. Oleh karena itu, perkembangbiakan generatif disebut juga sebagai perkembangbiakan secara kawin. Perkembangbiakan generatif pada tumbuhan diawali dengan proses penyerbukan, yaitu jatuhnya serbuk sari diatas kepala putik, yang dilanjutkan dengan proses pembuahan (peleburan antara sel kelamin jantan dengan sel kelamin betina), sehingga dihasilkan biji. b. Perkembangbiakan secara vegetatif, yaitu dihasilkannya individu baru (anak) hanya berasal dari satu induk saja sehingga individu baru merupakan bagian tubuh induknya. Sifat-sifat individu baru sama persis dengan induknya. Perkembangbiakan vegetatif disebut juga sebagai perkembangbiakan secara tak kawin. Lalu, bagaimanakah cara tumbuhan berkembang biak? Pada unit ini akan dipelajari cara tumbuhan berkembangbiak. Secara garis besar, ruang lingkup materi yang akan dikaji pada Unit 6 dapat dilihat pada Bagan 6.1. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 127 UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Perkembang Biakan pada Tumbuhan Generatif Biji Vegetatif Alami Buatan Bagan 6.1. Ruang Lingkup Materi Perkembangbiakan pada tumbuhan Tujuan Setelah mengikuti sesi ini, peserta diharapkan mampu: 1. Mengidentifikasi cara perkembangbiakan pada aneka jenis tumbuhan 2. Mengelompokkan tumbuhan berdasarkan cara perkembangbiakan (generatif atau vegetatif) 3. Mendeskripsikan proses perkembangbiakan secara generatif dan vegetatif 4. Menganalisis faktor-faktor yang berpengaruh pada perkembangbiakan secara vegetatif buatan (stek dan cangkok) Sumber dan Bahan Sumber dan bahan yang disiapkan dalam melaksanakan unit ini adalah: 1. Materi presentasi 2. Lembar kerja 3. Informasi tambahan 4. ATK (Lem, gunting, kertas plano, kertas HVS putih, spidol berwarna: besar dan kecil) 5. Video tentang cara mencangkok 128 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Garis Besar Kegiatan Introduction 5 menit Connection 10 menit Application 90 menit Reflection 10 menit Extension 5 menit Fasilitator menjelaskan: • latar belakang • tujuan • garis besar kegiatan Melakukan curah pendapat dan kerja berpasangan: Peserta mengamati gambar “tumbuhan pisang” Fasilitator memberikan pertanyaan tentang “apa“, “mengapa”, dan “bagaimana” cara tumbuhan berkembang biak Kegiatan 1(30’): cara perkembangbiakan aneka jenis tumbuhan Kegiatan 2 (30’): Menganalisis faktor-faktor yang berpengaruh pada perkembangbiakan secara stek Kegiatan 3 (30’): Menganalisis faktor-faktor yang berpengaruh pada perkembangbiakan secara cangkok. Peserta menjawab pertanyaan: • Apakah tujuan sesi ini tercapai ? • Selesaikan kuis yang tersedia • kesulitan apakah yang mungkin akan dialami siswa? Peserta diharapkan dapat: Mencari informasi ke narasumber atau mengkaji literatur mengenai cara perkembang-biakan tumbuhan melalui okulasi dan menyambung serta faktor-faktor yang mempengruhinya. Fasilitator memberikan informasi tambahan berupa bahan bacaan 6.1 Rincian Langkah-Langkah Kegiatan I 1. 2. 3. Introduction (5 menit) Fasilitator menjelaskan peranan perkembangbiakan pada mahkluk hidup, khususnya perkembangbiakan tumbuhan dan faktor-faktor yang mempengaruhinya. Fasilitator menjelaskan tujuan yang akan dicapai pada sesi materi ini. Fasilitator menjelaskan garis besar kegiatan yang akan dilakukan oleh peserta. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 129 UNIT 6 C Perkembangbiakan Tumbuhan Connection (10 menit) 1. Peserta mengamati gambar tanaman di bawah ini! 2. Fasilitator memberikan pertanyaan tentang “apa“, “mengapa”, dan “bagaimana” cara tanaman berkembang biak 3. Peserta secara berpasangan menuliskan jawaban di kertas HVS yang disediakan 4. Peserta menunjukkan hasil diskusinya ke pasangan lain dalam kelompoknya 5. Setiap pasangan kelompok memberi komentar atas hasil diskusi pasangan lain menggunakan kertas post-it Catatan untuk Fasilitator Pohon pisang berkembang biak dengan membentuk tunas. Tunas tumbuh dari bagian batang pisang yang berada di dalam tanah. Tunas terus tumbuh hingga menjadi rumpun di sekitar induk pisang hingga dewasa). Tunas ini tidak bergantung dengan pohon induknya, berarti jika induk pohon pisang tadi dipotong/ditebang tidak mengganggu pertumbuhan tunas yang berada di sampingnya). Fasilitator hendaknya siapa dengan jawaban pertanyaan: - mengapa tanaman harus dikupas bersih waktu mencangkok? - mengapa ada bunga tetapi tidak bisa reproduksi generatif? A Application (90 menit) Kegiatan 1 (30 menit): Identifikasi dan pengelompokkan cara perkembangbiakan pada tumbuhan 1. Fasilitator membagikan LKP 6.1 pada setiap pasangan kelompok 130 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan 2. Peserta menggamati aneka gambar tumbuhan pada LKP 6.1 3. Peserta diminta menjawab pertanyaan yang ada di LKP 6.1 4. Fasilitator memberikan penguatan melalui tanya jawab berdasarkan hasil diskusi peserta a) Jelaskan perbedaan perkembangbiakan secara generatif dan vegetatif b) Deskripsikan perkembangbiakan secara vegetatif alami dan buatan c) Diskusikan apakah semua tumbuhan berbunga dapat melakukan perkembangbiakan secara generatif. Berikan penjelasan! d) Di antara tumbuhan bunga berikut ini manakah yang tidak mampu melakukan perkembangbiakan secara generatif: bunga matahari, bunga sepatu, bunga bougenvil, beri alasan. Catatan untuk Fasilitator 1 Perkembangbiakan secara generatif adalah perbanyakan tumbuhan melalui biji atau embrio yang dihasilkan dari persatuan gamet jantan dan gamet betina melalui proses penyerbukan dan pembuahan pada tumbuhan berbunga. Perkembangbiakan secara vegetatif artinya tumbuhan atau individu tumbuhan baru berasal dari bagian vegetatif berupa, batang, daun, umbi yang apabila dilepas dan ditempatkan pada lingkungan yang sesuai dapat tumbuh menjadi tumbuhan baru yang sempurna. Tidak, alasannya alat reproduksi bunga tersebut tidak mendukung proses terjadinya pembuahan. Bunga sepatu. Alasannya, karena alat reproduksi bunga sepatu tidak mendukung proses terjadinya pembuahan. Kegiatan 2 (30 menit): Menganalisis faktor-faktor yang berpengaruh pada perkembangbiakan vegetatif buatan dengan cara stek 1. Fasilitator membagikan LKP 6.2 pada setiap pasangan kelompok 2. Peserta mengamati gambar pada LKP 6.2 3. Peserta menjawab pertanyaan yang ada di LKP 6.2 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 131 UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan 4. Salah satu perwakilan kelompok melaporkan hasil diskusinya terhadap pertanyaan di LKP 6.2 “Faktor-faktor apa yang berpengaruh terhadap keberhasilan dalam melakukan perkembangbiakan dengan cara stek! Beri alasan” 5. Kelompok lain menanggapi hasil presentasi perwakilan kelompok Kegiatan 3 (30 menit): Menganalisis faktor-faktor yang berpengaruh pada perkembangbiakan vegetatif buatan dengan cara cangkok 1. Fasilitator menayangkan video cara perkembangbiakan dengan mencangkok 2. Peserta mengamati dengan cermat tayangan video mencangkok 3. Fasilitator membagikan LKP 6.3 4. Peserta mengamati gambar pada LKP 6.3 5. Peserta menjawab pertanyaan yang ada di LK 6.3 6. Salah satu perwakilan kelompok melaporkan hasil diskusinya terhadap pertanyaan di LK 6.3 “Faktor-faktor apa yang berpengaruh terhadap keberhasilan dalam melakukan perkembangbiakan cengan cara cangkok! Beri alasan” 7. Kelompok lain menanggapi hasil presentasi perwakilan kelompok 8. Fasilitator memberikan informasi tambahan berupa bahan bacaan 6.3 Catatan untuk Fasilitator 2 132 Faktor berpengaruh keberhasilan melakukan perkembangbiakan dengan cara stek yaitu; pemilihan batang, cara pemotongan, penyediaan tanah, dan penempatan. Faktor berpengaruh keberhasilan melakukan perkembangbiakan dengan cara cangkok yaitu; pemilihan batang, cara mengupas kulit batang, penyediaan tanah, penutupan plastik/sabut kelapa, penyiraman, dan pemindahan tumbuhan hasil cangkokan. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 R Perkembangbiakan Tumbuhan Reflection (10 menit) 1. Fasilitator mengajukan pertanyaan berikut: a. Bagaimana tumbuhan berkembangbiak? b. Apa beda perkembangbiakan generatif dan vegetatif? c. Faktor-faktor apa yang berpengaruh pada perkembangbiakan secara vegetatif buatan (stek dan cangkok)? 2. Fasilitator menanyakan ke peserta jika ada hal-hal yang masih perlu diperjelas? E Extension (5 menit) Peserta diminta mencari informasi ke narasumber atau mengkaji literatur mengenai cara perkembangbiakan tumbuhan melalui okulasi dan menyambung serta faktor-faktor yang mempengaruhinya. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 133 UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Lembar Kerja 6.1. Identifikasi alat perkembangbiakan pada tumbuhan Amati gambar tumbuhan yang ada di bawah ini kemudian identifikasikan alat perkembangbiakan pada masing-masing tumbuhan tersebut. Tuliskan jawaban pada tabel berikut ini! Tanaman 134 Nama alat perkembangbiakan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA Jenis perkembangbiakan UNIT 6 Tanaman Perkembangbiakan Tumbuhan Nama alat perkembangbiakan Jenis perkembangbiakan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 135 UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Bahan diskusi: 1. Jelaskan perbedaan perkembangbiakan secara generatif dan vegetatif ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ .......................................................................................................................................... 2. Deskripsikan perkembangbiakan secara vegetatif alami dan buatan ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 3. Diskusikan apakah semua tumbuhan berbunga dapat melakukan perkembangbiakan secara generatif. Berikan penjelasan! ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ .............................................................. 4. Di antara tumbuhan bunga berikut ini manakah yang tidak mampu melakukan perkembangbiakan secara generatif: bunga matahari, bunga sepatu, bunga bougenvil, beri alasan. ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................ 136 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Lembar Kerja 6.2. Menganalisis faktor-faktor yang berpengaruh pada perkembangbiakan vegetatif buatan secara stek 1. Amatilah gambar langkah perkembangbiakan dengan cara stek di bawah ini! 2. Diskusikan dengan anggota kelompok faktor-faktor apa yang berpengaruh terhadap keberhasilan dalam melakukan perkembangbiakan cengan cara stek! Beri alasan. ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................... Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 137 UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Lembar Kerja 6.3. Percobaan perkembangbiakan pada tumbuhan vegetatif buatan dengan cara cangkok 1. Amatilah tayangan video cara mencangkok dan dan gambar di bawah ini! 2. Diskusikan dengan anggota kelompok faktor-faktor apa yang berpengaruh terhadap keberhasilan dalam melakukan perkembangbiakan dengan cara mencangkok! Beri alasan. ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ 138 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Bahan Bacaan 6.1 Perkembangbiakan pada tumbuhan Perkembangbiakan tumbuhan adalah suatu proses dihasilkannya individu generasi keturunan baru dari kedua atau suatu tetua dalam rangka untuk mempertahankan dan pengembangan suatu jenis tumbuhan. Cara perkembangbiakan tumbuhan pada dasarnya dapat dikelompokkan menjadi 2 (dua) yaitu secara generatif dan secara vegetatif. Perkembangbiakan secara generatif adalah perbanyakan tumbuhan melalui biji atau embrio yang dihasilkan dari persatuan gamet jantan dan gamet betina melalui proses penyerbukan dan pembuahan pada tumbuhan berbunga. Perkembangbiakan secara vegetatif artinya tumbuhan atau individu tumbuhan baru berasal dari bagian vegetatif tumbuhan induk. Bagian vegetatif dapat berupa, batang, daun, umbi yang apabila dilepas dan ditempatkan pada lingkungan yang sesuai dapat tumbuh menjadi tumbuhan baru yang sempurna. A. Perkembangbiakan generatif Menurut kamus lengkap Bahasa Indonesia pembiakan generatif (reproduksi generatif) adalah perkembangbiakan secara kawin atau seksual. Baik tumbuhan ataupun hewan dapat mengalami pembiakan secara generatif ini. Tumbuhan yang berkembang biak secara generatif memiliki organ perkembangbiakan dalam bentuk bunga, yang didalamnya terdapat alat kelamin jantan, yang disebut anther, dan alat kelamin betina, yang disebut putik. Anter akan menghasilkan sel kelamin jantan, yaitu serbuk sari (polen), sementara putik sebagai organ kelamin betina akan menghasilkan sel telur (ovum). Pembiakan secara generatif ditandai dengan adanya pembuahan, yang didahului dengan proses penyerbukan. Penyerbukan (persarian) yaitu peristiwa jatuhnya serbuk sari ke kepala putik. Perantara yang menyebabkan terjadinya penyerbukan disebut pollinator. Berdasarkan macam perantaranya, penyerbukan dapat dibedakan menjadi penyerbukan oleh angin, hewan, air, dan manusia. Perkembangbiakan generatif disebut juga perkembangbiakan secara kawin (seksual), karena ditandai adanya peleburan sel kelamin jantan (inti sperma) dan sel kelamin betina (ovum). Peleburan dua sel gamet tersebut dinamakan pembuahan. Setelah terjadi pembuahan, dinding bakal buah akan menjadi buah, dan bakal biji berkembang menjadi biji. Biji selanjutnya akan tumbuh menjadi organisme baru. Perbanyakan generatif (biji) memiliki keuntungan seperti sistem perakaran lebih kuat, lebih mudah diperbanyak, dan jangka waktu berbuah lebih panjang. Sementara itu, kelemahan dari perbanyakan generatif adalah waktu untuk mulai berbuah lebih lama, sifat turunan tidak sama dengan induk, dan ada banyak jenis tumbuhan produksi benihnya sedikit atau benihnya sulit untuk berkecambah. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 139 UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Gambar perkembangbiakan tumbuhan secara generatif B. Perkembangbiakan vegetatif Perkembangbiakan (reproduksi) secara vegetatif disebut juga cara perkembangbiakan tak kawin (aseksual) karena individu baru dihasilkan tanpa adanya peleburan sel kelamin jantan dan betina. Individu baru berasal bagian-bagian tumbuhan seperti batang, cabang, ranting, pucuk daun, umbi dan akar. Individu baru akan memiliki sifar yang sama dengan induknya. Perkembangbiakan vegetatif bisa terjadi secara alami maupun buatan. Perkembangbiakan vegetatif alami terjadi tanpa adanya campur tangan manusia, contohnya tunas, rhizome, stolon, kormus, umbi batang, dan bulbus (umbi lapis). Adapun perkembangbiakan vegetatif buatan terjadi karena adanya campur tangan manusia, contohnya penyetekan, mencangkok, merundukan dan okulasi. Keuntungan cara perkembangbiakan vegetatif adalah lebih cepat berbuah, Sifat turunan sesuai dengan induk, dan dapat digabung sifat-sifat yang diinginkan. Adapun kelemahannya adalah perakaran kurang baik, lebih sulit dikerjakan karena membutuhkan keahlian tertentu, serta jangka waktu berbuah lebih pendek. B.1 Perkembangbiakan vegetatif alami Perkembangbiakan secara vegetatif alami, dapat dilakukan dengan cara: 1. Tunas Tunas dapat tumbuh melalui pangkal batang, akar, atau daun pohon tersebut tumbuh didekat induknya. tumbuhan pisang adalah contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan tunas batang. 140 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan 2. Umbi Batang Umbi batang sesungguhnya merupakan batang yang tumbuh menggembung di dalam tanah. Kentang, talas, dan ubi jalar merupakan contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan umbi batang. 3. Umbi akar Umbi akar sebenarnya berguna untuk menyimpan cadangan makanan. Umbi akar tidak berkuncup, tidak berdaun, tidak bermata tunas dan tidak berbuku - buku. Sisa batang pada pangkal umbi yang dapat memunculkan tunas. Akar tunas baru akan tumbuh dari bagian sisa batang jika umbi akar tersebut ditanam. Tumbuhan yang berkembang biak dengan umbi akar adalah bunga dahlia. Seringkali dikatakan umbi akar pada wortel juga sebagai alat perkembangbiakan. Umbi akar pada wortel bukan digunakan sebagai alat perkembangbiakan, namun lebih berperan sebagai tempat cadangan makanan. Adapun perkembangbiakan pada wortel dilakukan pada biji 4. Umbi lapis Umbi lapis adalah daun yang berlapis-lapis membentuk umbi, dan di tengahnya tumbuh tunas. Bawang merah dan tulip adalah contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan umbi lapis. 5. Rhizoma Rizhoma adalah batang yang tebal dan tumbuh mendatar di dalam tanah. Contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan akar tinggal adalah Jahe. 6. Geragih (stolon) Geragih adalah batang yang menjalar di atas permukaan tanah. Contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan geragih adalah arbei, strawberry, semanggi, dan pegagan. Keuntungan perkambangbiakan secara vegeratif alami diantaranya dapat dipraktekkan pada tumbuhan yang tidak menghasilkan biji, sifat anakan sama seperti sifat induk, masa juvenil relatif pendek, dan mempercepat masa persediaan bibit. Adapun kelemahan perkembangbiakan vegetatif alami seperti infeksi sistemik oleh virus dapat menjalar ke semua tumbuhan, periode penyimpanan bahan tanam pendek, mekanisme perbanyakan pada beberapa tumbuhan tidak praktis. Faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangbiakan vegetatif alami adalah faktor intern (dormansi bahan tanam, ZPT) dan faktor ekstern (faktor lingkungan: suhu, kelembaban, cahaya, patogen). B.1 Perkembangbiakan vegetatif buatan Perbanyakan vegetatif buatan terdiri atas dua macam, yaitu perbanyakan vegetatif buatan dengan perbaikan sifat (okulasi, grafting, kultur jaringan), dan perbanyakan vegetatif tanpa perbaikan sifat (cangkok dan stek). 1. Okulasi (sambung mata tunas/menempel) Okulasi adalah menempelkan mata tunas tumbuhan lain kepada batang muda dan dari varietas yang sama, atau antara varietas dalam species. Bentuk okulasi yang sering Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 141 UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan dilakukan oleh para pengelola kebun untuk memperbanyak tumbuhannya, terdiri dari beberapa bentuk, antara lain okulasi bentuk batang, kotak atau bentuk persegi, okulasi bentuk T, dan okulasi bentuk miring. 1. Grafting (sambung tunas/menyambung) Menyambung adalah cara perbanyakan tumbuhan dengan cara menyambung pucuk (batang atas) yang berasal dari suatu tumbuhan induk pada tumbuhan lain (batang bawah). Batang ataslah yang akan memberikan hasil sesuai dengan sifat induk yang diinginkan. Batang bawah hanyalah sebagai tempat untuk tumbuh dan mengambil makanan dari dalam tanah. Oleh sebab itu, kriteria pemilihan batang atas dan batang bawah berbeda. Batang bawah diperoleh dari semai (dari biji). Adapun kriteria untuk batang atas dianatranya memiliki sifat unggu sesuai yang diinginkan Seni menyambungkan 2 jaringan tumbuhan hidup sedemikian rupa sehingga keduanya bergabung dan tumbuh serta berkembang sebagai satu tumbuhan gabungan. Macam-macam menyambung: 142 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan 2. Stek Perkembangbiakan dengan stek adalah perkembangbiakan banyakan tumbuhan dengan cara menumbuhkanakar dan pucuk dari potongan/bagian tumbuhan seperti akar, batang atau pucuk sehingga menjadi tumbuhan baru. Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam perkembangbiakan dengan cara stek: a) Pemilihan batang - Batang dipilih dari tumbuhan induk yang unggul dan sehat - Batang tidak terlalu muda dan tidak terlalu tua. Jika batang terlalu tua sulit tumbuh tunas dan akar, cenderung akan mati. Jika terlalu muda tidak akan tumbuh akar - Ukuran batang minimal berdiameter 1 cm (seukuran pinsil) b) Cara pemotongan - Pemotongan dilakukan miring - Pemotongan dilakukan dengan menggunakan pisau yang tajam dan tidak berkarat c) Penyediaan tanah - Tanah kebun/tanah humus/tanah gembur - Lingkugan tanah dijaga agar tetap lembab - Penyiraman dilakukan tidak belebihan dan dilakukan pada pagi hari - Pilihlah pohon induk yang dikehendaki untuk sumber pengambilan stek d) Penempatan - Tidak terkena cahaya matahari secara langsung (tempat teduh) 3. Mencangkok Mencangkok adalah suatu teknik perbanyakan tumbuhan dengan cara merangsang timbulnya perakaran pada cabang pohon sehingga dapat ditanam sebagai tumbuhan baru. Cara merangsang timbulnya akar tersebut adalah dengan mengupas kulit luar cabang selanjutnya cabang yang terkupas tadi diberi media tanah. Beberapa persyaratan pohon yang akan dicangkok tersebut adalah: a) Pemilihan batang • Tumbuh baik dan sehat, serta memiliki sifat-sifat unggul • Tanaman yang dipilih yang berkambium • Cabang yang baik untuk dicangkok yang tumbuhnya tegak atau condong 45o • Besarnya cabang sebesar ibu jari sampai pergelangan tangan dewasa. • Jangan mencangkok cabang yang terlalu muda atau terlalu tua karena cabang terlalu tua akan sukar keluar akarnya dan yang terlalu muda akan mudah patah serta lambat berbuah • Batang dipilih sebaiknya tidak terdapat ranting • Panjang dari ujungnya cabang sampai tempat cangkokan 50-100 cm tergantung besar cabang yang dicangkok Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 143 UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Waktu yang baik untuk mencangkok adalah pada musim hujan supaya media selalu basah Cara pengelupasan kulit batang • Pisau yang digunakan tajam dan tidak berkarat • Pengelupasan dilakukan degan panjang 10 cm melingkari batang • Pengelupasan kulit harus dilakukan hingga bersih tidak ada sisa lapisan yang licin tertinggal • Setelah dilakukan pengelupasan dibiarkan 5-10 menit hingga benar-benar kering Tanah • Tanah yang digunakan untuk menutupi batang yang dikelupas adalah jenis anah yang gembur dan lembab • Bagian batang yang terkelupas ditutup tanah secara penuh tanpa ada bagian yang terlihat Penutupan plastik/sabut kelapa • Batang yang sudah tertutup oleh tanah ditutup oleh plastuk/sabut kelapa dan perlu diikat secara kuat Penyiraman • Batang tumbuhan yang telah ditutup tanah dan plastik dilakukan penyiraman selama 3 kali seminggu dan dibiarkan selama kurang lebih 3 bulan, atau sampai akarnya tumbuh Pemindahan tumbuhan hasil cangkokan • Apabila telah tumbuh akar, tumbuhan bisa dipotong dari tumbuhan induk dan dipindahkan ke polybag berisi tanah yang subur • b) c) d) e) f) 144 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Referensi Purnomosidhi, P., Suparman, J. M. Roshetko, & Mulawarman. 2002. Perbanyakan dan Budidaya Tanaman Buah-Buahan. International Centre for Reserach in Agroforestry (ICRAF). vii + 41 hlm. Santoso, B.B. 2013. Perkembangbiakan vegetatif: Cangkok (layering). Fakultas Pertanian UNRAM. 37 hlm. Sulistyanto, H. & E. Wiyono. 2008. BSE: Ilmu Pengetahuan Alam untuk SD dan MI kelas VI. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. viii + 150 hlm. Suhartanti, D., A.A. Zulaikha, & Y. E. Suryani. 2008. BSE: Ilmu Pengetahuan Alam untuk kelas VI SD/MI. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. vi + 154 hlm. Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 145 UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan MATERI PRESENTASI UNIT 6 146 Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA UNIT 6 Perkembangbiakan Tumbuhan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA 147 UNIT 6 148 Perkembangbiakan Tumbuhan Modul Pelatihan Praktik yang Baik di SD dan MI IV - IPA Modul Pela han Prak k yang Baik di Sekolah Dasar/ Madrasah Ib daiyah (SD/MI) IV Pembelajaran IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) USAID PRIORITAS: Prioritizing Reform, Innovation, and Opportunities for Reaching Indonesia’s Teachers, Administrators, and Students