Senin, 30 Januari 2017
Rabu, 25 Januari 2017
Pengamatan Gejala Biotik dan Abiotik
Di bumi, manusia tidak hidup sendiri, melainkan hidup berdampingan dan
saling berinteraksi dengan lingkungan. Bila kamu cermati, lingkungan dapat
berupa makhluk hidup (lingkungan biotik) maupun berupa makhluk tak hidup (lingkungan
abiotik). Tentu dengan mudah kamu dapat membedakan antara komponen biotik dan
abiotik di sekitarmu. Batu dan kerikil yang berserakan di halaman rumah merupakan
komponen abiotik, sedangkan kupu-kupu, burung, dan bunga mawar merupakan
komponen biotik. Dengan demikian, berdasarkan objeknya, gejala alam dapat
dibedakan menjadi dua yaitu gejala alam biotik dan gejala alam abiotik. Gejala
alam dapat berupa gejala kejadian dan gejala kebendaan. Gejala alam kejadian
merupakan peristiwa-peristiwa yang terjadi di alam seperti terjadinya hujan,
kebakaran, perkaratan, pengendapan, ke-lahiran, metamorfosis, pernapasan, dan
sebagainya. Sedangkan gejala alam kebendaan menunjukkan benda-benda yang ada di
alam seperti tanah liat, besi, kapur, burung, siput,
pohon mangga, dan sebagainya. Di alam ini, banyak gejala abiotik yang
menyebabkan timbulnya gejala abiotik baru, demikian juga banyak pula gejala alam
biotik yang menyebabkan timbulnya gejala biotik baru. Contohnya gejala alam
panas matahari menyebabkan air menguap, uap air di udara berkumpul membentuk
awan, ketika awan telah jenuh, akan turun menjadi hujan. Selain itu ada pula gejala
alam abiotik yang mempengaruhi gejala alam biotik atau sebaliknya. Contohnya
fotosintesis merupakan gejala biotik yang dipengaruhi oleh gejala alam abiotik
seperti intensitas sinar matahari dan suhu. Gejala abiotik pelapukan batuan
yang ditumbuhi lumut disebabkan oleh gejala biotik pertumbuhan lumut tersebut.
1. Gejala Alam
Biotik
Gejala alam biotik meliputi hal-hal yang berkaitan dengan makhluk hidup,
misalnya metamorfosis serangga, fotosintesis, penyerbukan, pertumbuhan makhluk
hidup, dan lain-lain. Gejala alam biotik hanya dimiliki atau dapat dilakukan
oleh makhluk hidup, sehingga merupakan ciri-ciri makhluk hidup. Contoh gejala
alam biotik antara lain sebagai berikut.
a. Tumbuh dan berkembang
Semua
makhluk hidup menunjukkan gejala pertumbuhan dan perkembangan. Biji jagung yang
kamu semaikan di tempat yang sesuai akan berkecambah, lalu seiring dengan waktu
akan tumbuh menjadi besar dan berkembang membentuk daun, akar, bunga, dan
menghasilkan buah. Lain halnya dengan batu, tembok, meja, dan gelas, meskipun kamu
letakkan selama bertahun-tahun, bentuknya akan tetap seperti itu. Kemampuan
unik untuk tumbuh dan berkembang hanya dimiliki oleh objek biotik (makhluk hidup)
saja.
b. Bergerak
Semua
makhluk hidup menunjukkan kemampuan untuk bergerak. Kebanyakan hewan mampu
bergerak dengan aktif. Tumbuhan juga melakukan gerak, meskipun geraknya terbatas.
Ikan yang kamu masukkan ke dalam akuarium tentu tak akan diam di tempat,
melainkan bergerak aktif kian kemari. Tumbuhan yang kamu letakkan di tempat gelap,
akan bergerak dalam bentuk pertumbuhan ke arah datangnya sinar. Berbeda dengan
baju yang kamu letakkan di almari, tidak akan dapat berpindah tempat kecuali
ada yang memindahkan. Meskipun kemampuan gerak merupakan ciri khas objek
biotik, beberapa objek abiotik juga menunjukkan kemampuan gerak. Angin bergerak
karena adanya perbedaan tekanan. Air bergerak karena adanya perbedaan
ketinggian. Kipas angin berputar ketika diberi arus listrik. Lalu apa bedanya
dengan gerak yang dilakukan makhluk hidup? Coba, diskusikan dengan teman semejamu
untuk membahas masalah ini.
c. Bernapas
Semua
makhluk hidup menunjukkan gejala bernapas, yaitu mengambil oksigen dari udara
dan melepaskan karbon dioksida. Oksigen diperlukan untuk membakar zat makanan agar
diperoleh energi. Dengan energi ini makhluk hidup dapat tumbuh, berkembang, dan
melakukan aktivitasnya.
d. Berkembang biak
Makhluk
hidup mampu berkembang biak. Sepasang merpati jika kamu pelihara dengan baik,
setelah beberapa tahun akan berkembang biak, bertelur, lalu menetas sehingga
jumlahnya bertambah banyak. Berbeda dengan buku dan pensil yang kamu miliki,
dari tahun ke tahun tidak akan berkembang biak meskipun kamu merawatnya dengan
baik.
e. Peka terhadap rangsang
Gejala
biotik lain yang dimiliki oleh makhluk hidup adalah peka terhadap rangsang.
Contoh, tubuhmu akan berkeringat saat udara panas. Kucing kesayanganmu bila
kamu panggil namanya akan datang menghampiri. Daun putri malu bila kamu sentuh
akan segera mengatup. Rangsangan dapat berasal dari dalam tubuh maupun dari luar
tubuh. Manusia dan hewan mengenali adanya rangsang melalui indera. Manusia
mempunyai lima indera yang masing-masing peka terhadap jenis rangsang tertentu.
Dapatkah kamu menyebutkan panca indera yang dimiliki manusia beserta jenis
rangsang yang diterimanya?
Tumbuhan
tidak mempunyai indera, tetapi juga peka terhadap rangsang. Mengatupnya daun
putri malu ketika disentuh seperti pada contoh di atas merupakan salah satu bukti.
Sifat seperti ini hanya dimiliki oleh makhluk hidup.
2. Gejala Alam
Abiotik
Gejala alam
abiotik berkaitan dengan sifat fisik dan kimia di luar makhluk hidup, contohnya
hujan, pelapukan, erosi, ledakan, dan sebagainya. Beberapa karakteristik atau
sifat gejala alam abiotik antara lain sebagai berikut.
a. Wujud
Benda
abiotik dapat dibedakan wujudnya, yaitu ada yang berwujud padat, cair, dan gas.
Ketika mendefinisikan wujud, kamu harus menyebutkan suhunya karena wujud zat dipengaruhi
oleh suhu. Misalnya air berwujud padat pada suhu 0°C, pada suhu kamar berwujud
cair, dan bila dipanaskan dapat berubah wujud menjadi gas. Perubahan wujud merupakan
contoh gejala alam kejadian pada objek abiotik.
b. Bentuk
Semua benda
abiotik mempunyai bentuk yang dapat kamu gunakan sebagai cara mengenali benda
tersebut. Kertas, pensil, tas, dan buku mempunyai bentuk yang berbeda sehingga
dengan mudah kamu membedakan satu dengan
lainnya.
c. Warna
Gejala alam
abiotik dapat diamati karakteristik warnanya, misalnya tanah ada yang berwarna
merah, coklat, hitam, dan putih.
d. Ukuran
Benda
abiotik mempunyai ukuran yang dapat diukur, diamati dan dibandingkan dengan
benda lain. Ukuran benda abiotik dapat berupa ukuran panjang, berat, suhu,
berat jenis.
e. Bau
Gejala alam
abiotik dapat dicirikan berdasarkan baunya. Dari baunya kamu bisa mengenal zat
belerang, ammonia, tawas, atau yang lain. Meskipun bau merupakan salah satu
cara mengenal suatu bahan, namun tidak semua bahan aman untuk dihirup
uap/baunya guna mengetahui jenis bahan itu.
f. Rasa Beberapa benda abiotik dapat diketahui berdasarkan rasanya.
Contohnya gula rasanya manis, cuka berasa asam, sedangkan garam rasanya asin.
Namun demikian karakteristik ini hanya terbatas pada benda yang sudah dikenal
atau diyakini aman untuk dicoba.
g. Tekstur
Tekstur
merupakan halus kasarnya permukaan suatu benda. Karakteristik benda abiotik
dapat dikenali dari teksturnya. Tanpa membuka mata, tentu kamu dapat membedakan
antara pasir dan tepung dari teksturnya.
3. Melakukan Pengamatan Gejala Alam
Kapan dan di mana kamu bisa melakukan pengamatan gejala alam? Karena
gejala alam ada di lingkungan sekitarmu, tentu kamu dapat melakukan di mana
saja dan kapan saja. Namun demikian ada pula pengamatan yang harus dilakukan di
tempat khusus. Berdasarkan lokasinya, pengamatan gejala alam biotik dan abiotik
dibedakan menjadi pengamatan di alam maupun di dalam laboratorium. Agar
pengamatanmu menghasilkan data yang benar dan dapat dipercaya, kamu harus menggunakan
alat/bahan dan prosedur kerja yang tepat. Metode pengamatan yang terencana dan
sistematis untuk mengamati gejala alam dituangkan dalam metode ilmiah. Selain
itu, kamu juga harus membekali diri dengan keterampilan kerja ilmiah agar
pengamatanmu berjalan lancar. Baik pengamatan di alam maupun di laboratorium,
kamu harus selalu memperhatikan keselamatan kerja. Keterampilan kerja ilmiah,
metode ilmiah, dan keselamatan kerja akan kamu pelajari di subbab selanjutnya. Beberapa
peralatan yang digunakan untuk mengamati gejala alam biotik atau abiotik antara
lain sebagai berikut.
a. Teropong/binokuler
Dengan
menggunakan teropong, kamu dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya
jauh. Hal ini sangat berguna ketika mengamati sesuatu yang tidak memungkinkan untuk
melakukannya dari dekat, contohnya mengamati burung yang hinggap di pohon,
binatang buas, gunung meletus, antena parabola di puncak menara, dan sebagainya.
b. Kamera
Kamera
bermanfaat untuk mengambil gambar objek-objek yang tidak memungkinkan dibawa ke
laboratorium untuk dikaji lebih mendalam atau untuk mengabadikan kegiatan maupun
hasil kegiatan yang kamu lakukan. Misalnya untuk mengambil gambar batuan di
sungai yang besar, pagar berkarat, hewan/tumbuhan langka atau bagian-bagiannya yang
ada di kawasan konservasi, pembedahan katak,serangga, dan sebagainya.
c. Berbagai alat ukur
Ketika
mengamati objek biotik maupun abiotik, kamu perlu mendeskripsikan ukurannya
seperti panjang, luas, volume, berat, dan sebagainya. Untuk itu kamu harus
menggunakan alat ukur yang tepat. Misalnya rol meter cocok untuk mengukur lebar
lapangan, penggaris sesuai untuk mengukur panjang buku, sedangkan mengukur
diameter sekrup lebih tepat menggunakan jangka sorong atau micrometer. Untuk mengukur
volume, dapat digunakan labu ukur atau gelas ukur. Untuk mengukur berat
digunakan timbangan atau neraca. Untuk mengukur suhu benda maupun lingkungan digunakan
termometer. Sedangkan untuk mengukur waktu dapat digunakan stopwatch.
d. Lup
Lup
merupakan sebuah lensa cembung yang berguna untuk mengamati benda-benda kecil
agar tampak lebih besar, misalnya untuk mengamati permukaan batu apung, lumut kerak,
tubuh serangga, dan sebagainya.
e. Mikroskop
Mikroskop
berguna untuk mengamati benda-benda renik seperti bakteri, irisan penampang
melintang daun, permukaan kristal garam dapur, dan sebagainya. Untuk menggunakan
mikroskop, kamu dituntut memiliki pengetahuan dan keterampilan yang cukup. Di
subbab selanjutnya kamu akan mempelajari teknik penggunaan mikroskop dan cara
menyiapkan objek.
f. pH meter
Untuk
mengetahui derajat keasaman suatu objek atau lingkungan di sekitar objek, dapat
digunakan pH meter. Ada berbagai macam pH meter
g. Kompas
Jarum
kompas selalu menunjuk ke arah utara – selatan medan magnet bumi. Oleh karena
itu kompas cukup berguna sebagai penunjuk arah ketika melakukan pengamatan di
alam. Selain kompas, saat ini tersedia teknologi penentu lokasi (Global
Positioning System). Selain tersedia dalam sebuah alat, teknologi GPS juga
telah diadopsi dalam handphone.
h. Barometer dan Altimeter
Barometer
merupakan alat untuk mengukur tekanan udara. Biasanya pada barometer sekaligus
terdapat altimeter, yaitu alat untuk menentukan ketinggian tempat dari
permukaan air laut. Namun demikian ada juga barometer dan altimeter
yang terpisah.
Barometer dan altimeter terutama berguna ketika melakukan pengamatan objek di
alam.
Di
lingkungan sekolahmu ada berbagai jenis tumbuhan, hewan dan mikroorganisme. Disamping
itu ada juga air, tanah, udara, cahaya matahari dan bebatuan yang berpengaruh
terhadap suhu dan kelembaban di
lingkungan sekitarmu. Berbagai jenis tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme merupakan
makhluk hidup yang dikelompokkan sebagai komponen biotik. Benda-benda seperti
air, tanah, udara, cahaya matahari dan bebatuan, merupakan benda tak hidup yang
dikelompokkan sebagai komponen abiotik. Gejala biotik dan abiotik merupakan
keadaan lingkungan di sekitar kita yang ditunjukkan oleh keadaan makhluk hidup
maupun benda tak hidup.
Gejala biotik dan abiotik
saling berkaitan dan tidak dapat dipisahkan. Kejadian yang terjadi pada
komponen biotik akan berpengaruh terhadap komponen abiotik begitupun
sebaliknya. Kasus banjir merupakan salah satu contoh yang sering kita jumpai
dalam kehidupan sehari-hari. Air sebagai komponen abiotik yang merupakan komponen
vital yang dibutuhkan makhluk hidup justru sebagai penyebab banjir. Hal tersebut
dapat terjadi karena kurangnya lahan resapan akibat penggundulan hutan atau
penebangan tanaman (komponen biotik), belum lagi kebiasaan buruk manusia
terhadap lingkungan yang dapat mengakibatkan banjir. Akibat dari banjir tentu
saja merugikan seluruh lapisan masyarakat. Coba kamu sebutkan contoh lainnya.
Penerapan Model Webbed dalam Pembelajaran IPA
IPA dipelajari untuk membuat prediksi terhadap gejala alam yang akan terjadi sekaligus sebagai kontrol pada lingkungan. Bidang kajian IPA meliputi fisika, kimia, biologi, kebumian dan astronomi (Hewitt, 2007: 1). Bidang kajian ini dikoneksikan dengan matematika, masyarakat, sejarah dan teknologi.
IPA mempelajari hirarki prinsip dasar
alam yang meliputi konsep gaya, gerak, materi dan energi. Konsep tersebut
dikaji dalam disiplin ilmu fisika, kimia, astronomi, geologi dan biologi serta
kajian ilmu terapan yang meliputi teknologi, kesehatan dan lingkungan (Trefil & Hazen, 2010: 20). IPA terpadu
(Kemendikbud: 2013, 171) memadukan konsep-konsep IPA dari bidang kajian
biologi, fisika, dan ilmu pengetahuan bumi dan antariksa (IPBA).
Model webbed dapat diterapkan dalam pembelajaran IPA dengan memadukan berbagi
bidang kajian dalam IPA melalui sebuah tema. Konsep yang saling berkaitan dalam
bidang kajian fisika, kimia, biologi dan IPBA dapat dikaitkan melalui sebuah
tema. Pemilihan tema diupayakan semenarik mungkin agar menarik motivasi belajar
siswa.
Misalnya konsep yang
saling berkaitan dalam materi kemagnetan dapat dihubungkan dengan sebuah tema
sehingga menyerupai jaring laba-laba seperti tersaji pada gambar 3.
Gambar
3. Penerapan model webbed pada materi kemagnetan
Keempat bidang kajian dalam materi
kemagnetan dihubungkan dengan sebuah tema Super Magnet.Tema ini digunakan
sebagai perekat untuk menghubungkan bidang kajian tersebut.
Super magnet dipilih
untuk menggambarkan pemanfaatan medan magnet dalam berbagai bidang. Dalam
bidang kajian biologi, medan magnet bumi digunakan oleh hewan seperti penyu, salmon, lobster dan
burung untuk bermigrasi. Beberapa jenis bakteri mendeteksi sumber makanan
memanfaatkan medan magnet. Dalam bidang kajian IPBA, medan magnet bumi
diterapkan dalam penggunaan kompas dan menangkal radiasi berbahaya dari
matahari. Dalam bidang teknologi medan
magnet digunakan pada kereta Maglev dan MRI dan dalam bidang fisika diterapkan
pada Gaya Lorentz.
Penerapan Model Connected dalam Pembelajaran IPA
Bidang kajian fisika yang membahas sifat kemagnetan bahan, medan magnet dan gaya Lorenz menjadi topik inti yang dipertautkan dengan bidang kajian biologi yang membahas pemamfaatan medan magnet pada migrasi hewan. Pembahasan MRI dan kereta Maglev yang memanfaatkan medan magnet dalam bidang kajian teknologi serta manfaat medan magnet bumi bidang kajian IPBA akan memperkaya topik kemagnetan.
Model connected juga dapat digunakan untuk memadukan ide, topik atau konsep dengan berbagai macam keterampilan bahkan memadukan keterampilan yang satu dengan yang lainnya. Konsep kemagnetan dapat diajarkan melalui kegiatan laboratorium untuk mengembangkan keterampilan kerja lab siswa. Membelajarkan konsep pada materi kemagnetan juga dapat dirancang untuk mengembangkan keterampilan generik siswa melalui kegiatan mengamati, bekerjasama dan memecahkan masalah dalam proses pembelajaran.
Gambar 1. Penerapan model connected pada materi kemagnetan
Penerapan Model Keterpaduan Sequenced dalam Pembelajaran IPA
IPA mempelajari
hirarki prinsip dasar alam yang meliputi konsep gaya, gerak, materi dan energi.
Konsep tersebut dikaji dalam disiplin ilmu fisika, kimia, astronomi, geologi
dan biologi serta kajian ilmu terapan yang meliputi teknologi, kesehatan dan
lingkungan (Trefil & Hazen, 2010: 20).
IPA terpadu (Kemendikbud: 2013, 171) memadukan konsep-konsep IPA dari bidang kajian
biologi, fisika, dan ilmu pengetahuan bumi dan antariksa (IPBA).
Model sequenced diterapkan dalam pembelajaran
IPA dengan cara mengurutkan bidang kajian yang membahas suatu topik secara
paralel. Pembahasan topik dalam pembelajaran IPA dipadukan dari bidang kajian
fisika, biologi, kimia, IPBA dan teknologi. Urutan bidang kajian dapat diatur
sesuai dengan tujuan pembelajaran yang diprioritaskan.
Contoh penerapan
model keterpaduan sequenced dalam
pembelajaran IPA berdasarkan hasil analisis materi disajikan pada Tabel 1.
Berdasarkan
hasil analisi kurikulum dan peta keterpaduan pada materi kemagnetan, maka
diurutkan pola keterpaduan seperti pada gambar
Gambar 1. Pola
keterpaduan sequenced pada materi kemagnetan
Model sequenced sangat efektif dalam mencapai
tujuan kurikulum dari aspek penguasaan konsep IPA. Guru dapat mengutamakan prioritas
kurikulum daripada hanya mengikuti urutan yang dibuat penulis dalam buku teks
sekaligus membantu siswa memahami isi
pembelajaran dengan lebih dalam. Bidang kajian yang dianggap paling penting dan
mendominasi tujuan kurikulum dapat diprioritaskan lebih awal.
