RUANG LINGKUP BIOLOGI
STANDAR KOMPETENSI :
Siswa mampu
memahami hakekat Biologi sebagai ilmu, menemukan obyek dan ragam
persoalan dari berbagai tingkat organisasi kehidupan yang ada
dilingkungan sekitar
KOMPETENSI DASAR :1.1. Siswa mampu memahami ruang lingkup biologi
1.2. Siswa mampu mengkomunikasikan mempelajari biologi berdasarkan pengamatan
Apa yang akan dipelajari ?
1. Hakekat Biologi sebagai sebagai ilmu.
2. Organisasi kehidupan tingkat molekul dan sel
3. Organisasi kehidupan tingkat jaringan dan organ
4. Organisasi kehidupan tingkat individu dan populasi
5. Organisasi kehidupan tingkat ekosistem
6. Peranan ilmu biologi bagi kehidupan manusia
KEGIATAN SISWA
1.Buatlah sebuah artikel yang berjudul “Dampak penebangan hutan secarasembarangan ”. Dalam tulisan Anda itu jelaskanlah
a. Untuk tujuan apa pohon-pohon di hutan biasanya ditebangi.
b. akibat-akibat buruk apa yang akan terjadi dari penggundulan hutan.
c. bagaimana cara menanggulanginya?
PENDAHULUAN
A Hakekat Biologi sebagai sebagai Ilmu
Ilmu
Pengetahuan Alam atau IPA merupakan terjemahan kata-kata inggris “
natural science” Natural artinya alamiah, berhubungan dengan alam atau
bersangkut paut dengan alam , Science artinya ilmu pengetahuan alam
secara singkat sering disebut Sains. jadi Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)
dapat disebut sebagai ilmu yang mempelajari peristiwa-peristiwa di alam
ini Ahli-ahli mendefinisikan IPA dengan berbagai cara , Ada yang
mendefinisikan IPA sebagai ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan
kejadian-kejadian kebendaan dan didasarkan pada umumnya atas hasil
percobaan atau pengamatan dan induksi.
Ada pula yang mendefinisikan IPA sebagai : “ Susunan teratur
pengetahuann yang diperoleh manusia Biologi merupakan ilmu pengetahuan
yang mempelajajari tentang kehidupan. Biologi termasuk kedalam kelompok
Ilmu Pengetahuan Alam ( IPA ) bersama dengan Fisika Kimia dan Ilmu
Pengetahuan Bumi dan Antariksa (IPBA), Biologi berasal dari dua kata
bahasa Yunani, yaitu ‘bios’ dan ‘logos’ yang artinya ‘hidup’ dan ‘ilmu’.
Jadi secara sederhana Biologi dapat diartikan sebagai ilmu tentang
hidup. Pengertian ini kemudian berkembang dan disempurnakan sehingga
mencakup seluruh objek atau kajiannya yang sangat luas itu.
Biologi
merupakan ilmu yang mengkaji makhluk hidup dengan segala
permasalahannya. Biologi bagian dari sains yang memiliki karakteristik
yang sama dengan ilmu sains lainnya. Ruang lingkup biologi meliputi
objek biologi dan permasalahannya dari berbagai tingkat organisasi
kehidupan (sel, jaringan, organ, sistem organ, individu,populasi,
komunitas, ekosistem, biosfer). Teknologi menentukan perkembangan ilmu
Biologi.
meliputi kelima Kingdom/Regnum dan Virus. Kelima Kingdom tersebut adalah Animalia (hewan), Plantae (tumbuhan), Fungi (jamur), Protista dan Monera.
Objek atau kajian dalam Biologi meliputi kelima Kingdom/Regnum.
1.Animalia (hewan),
2.Plantae (tumbuhan),
3.Fungi (jamur),
4.Protista
5.Monera. dan Virus
Adapun
objek-objek tersebut selanjutnya akan dikaji lebih jauh mulai dari
lingkup yang paling kecil yaitu molekul hingga lingkup bioma di
permukaan bumi. Dimana interaksi antarbioma di permukaan bumi ini
membentuk lapisan makhluk hidup di bumi yang dikenal sebagai Biosfer.
Kemudian bagaimanakah caranya mempelajari Biologi yang objek/kajiannya sangat luas itu? Ya benar, caranya adalah dengan memilah-milah materi-materinya berdasarkan objek atau kajiannya, baru kemudian mempelajarinya secara lebih mendalam pada setiap objek/kajian tersebut. Baiklah sekarang mari kita mulai saja mempelajari cabang-cabang Biologi tersebut
Kemudian bagaimanakah caranya mempelajari Biologi yang objek/kajiannya sangat luas itu? Ya benar, caranya adalah dengan memilah-milah materi-materinya berdasarkan objek atau kajiannya, baru kemudian mempelajarinya secara lebih mendalam pada setiap objek/kajian tersebut. Baiklah sekarang mari kita mulai saja mempelajari cabang-cabang Biologi tersebut
| No | Cabang Biologi | Artinya |
| 1 | Agronomi | Ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya misalnya budidaya kelapa sawit , karet , teh , kopi , cacao dll |
| 2 | Anatomi | Ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian dari struktur tubuh makhluk hidup |
| 3 | Andrologi | Ilmu yang mempelajari tentang macam hormon dan kelainan reproduksi pria misalnya testosteron , androgen ICSH |
| 4 | Botani | Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan |
| 5 | Ekologi | Ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan |
| 6 | Embriologi | Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio ( calon individu baru ) |
| 7 | Endokrinologi : | Ilmu yang mempelajari tentang hormon |
| 8 | Evolusi | Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari bentuk-bentuk yang sederhana sampai pada bentuk yang paling rumit. |
| 9. | Fisiologi | Ilmu yang mempelajari tentang fungsi faal tubuh makhluk hidup |
| 10. | Genetika | Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat keturunan |
| 11 | Higiene | Ilmu yang mempelajari tentang pangan dan gizi, pertanian, dan industri pemeliharaan kesehatan makhluk hidup |
| 12 | Histologi | Ilmu yang mempelajari tentang jaringan |
| 13 | Kardiologi | Ilmu yang mempelajari khusus mempelajari penyakit jantung dan pembuluh darah |
| 14 | Mikrobiologi | Ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme |
| 15 | Morfologi | Ilmu yang mempelajari tentang bentuk luar tubuh makhluk hidup |
| 16 | Paleontologi | adalah ilmu yang mempelajari tentang sejarah kehidupan di bumi termasuk hewan dan tumbuhan zaman lampau yang telah menjadi fosil |
| 17 | Sanitasi | Ilmu yang mempelajari tentang kesehatan lingkungan |
| 18 | Sitologi | Ilmu yang mempelajari tentang sel |
| 19 | Virologi | Ilmu yang mempelajari tentang virus dan pengaruhnya |
| 20 | Zoologi | Ilmu yang mempelajari tentang hewan |
| Masih banyak cabang biologi yang lain | ||
Berdasarkan tingkat organisasi kehidupannya, biologi mengkaji kehidupan dari tingkat molekul hingga tingkat bioma.
|
Kajian ruang lingkup biologi yang dipelajari meliputi:
1. Objek dan ragam persoalan Biologi dari berbagai tingkat organisasi kehidupan,
2. Cabang-cabang Biologi dan pemanfaatannya bagi manusia serta lingkungannya.
Objek dalam biologi sangat luas mencakup segala sesuatu mengenai peri kehidupan makhluk hidup menurut tingkatan-tingkatan yang saling berhubungan, hal itulan yang menyebabkan terbentuknya cabang ilmu-ilmu biologi .
Berikut tingkatan objek biologi mulai dari paling sederhana :
Gambar 1.1. Ruang Lingkup Biologi
1). Organisasi Tingkat Molekul dan Sel
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan
teknologi maka para ahli biologi yang dulunya hanya dengan menggunakan
mikroskop biasa yang hanya mampu memperbesar 1000 X hanya dapat
mengamati sel tidak secara lengkap , setelah ditemukan mikroskop
elektron yang dapat memperbesar obyek pengamatan sampai 1000.000 X maka
isi daripada sel dapat diamati secara lengkap bahkan telah menemukan
molekul-molekul yang menyusun zat kehidupan Dengan alat dan teknik
kimia pun, struktur sub selular (organel) ini dapat dipisahkan lagi
menjadi makro molekul, molekul yang lebih sederhana, bahkan hingga
atom-atom (proton, neutron, dan elektron) yang membangunnya.
Tubuh organisme hidup tersusun atas
molekul organik, yaitu molekul yang mengandung atom karbon (C), hidrogen
(H), dan aksigen (O). Molekul organik ini ada 4 macam atau golongan
yaitu
a). Molekul lipid.
Lipid adalah hidrofobik (tidak larut
dalam air ) Tubuh menyimpan lemak sebagai cadangan energi dan dengan
demikian jauh lebih sulit untuk memecah jadi energi dari pada
karbohidrat.Molekul ini mengandung sejumlah besar atom karbon, hidrogen,
serta oksigen, dan kadang kala ditambah Nitrogen dan Posfor. Di dalam
sel terdapat bermacam jenis lipid, diantaranya adalah lemak, fosfolipid
merupakan suatu gliserida yang mengandung fosfor, steroid. Lemak, baik
lemak jenuh (yang berasal dari hewan) maupun lemak tak jenuh (yang
berasal dari minyak tumbuhan) merupakan sumber cadangan energi bagi
organisme hidup. Fosfolipid merupakan bagian penting penyusun membran
sel. Steroid misalnya kolesterol merupakan bahan baku pembuatan
garam-garam empedu, vitamin D dan beberapa hormon (estrogen,
progesteron, dan testosteron). Garam-garam empedu penting untuk
mengemulsi lemak agar lemak yang kita makan dapat tercerna dan terserap
usus kita. Bila kadar kolesterol dalam darah berlebihan akan menjadi
penyebab utama peyakit jantung koroner (penyumbatan pembuluh nadi tajuk
atau arteri koronaria).
b. Molekul karbohidrat
Molekul ini mengandung atom karbon,
hidrogen dan oksigen. Contoh karbohidrat adalah glukosa. Glukosa ini
merupakan sumber energi atau bahan bakar terpenting bagi organisme
hidup. Glukosa ini juga merupakan monomer atau unit/satuan penyusun
polimer karbohidrat seperti pati dan selulosa. Pati yang
merupakan polimer dari glukosa, ada 2 macam yaitu amilosa dan
amilopektin. Pati tidak dapat larut dalam air jadi dapat dimanfaatkan
sebagai depot penyimpanan glukosa. Tumbuhan yang kelebihan glukosa akan
merubahnya menjadi pati sebagai makanan cadangan. Pati banyak terdapat
dalam kentang, padi, jagung dan gandum. Seperti halnya dengan pati, selulosa adalah
suatu polisakarida dengan glukosa sebagai monomernya. Tetapi bentuk
ikatan antarglukosanya berbeda dengan ikatan antar glukosa pada pati.
Ikatan antarglukosa pada selulosa sedemikian rupa menghasilkan suatu
molekul yang panjang, lurus, kaku dan rapat, sehingga selulosa berbentuk
rangkaian serat yang panjang dan kaku, suatu bahan baku yang sempurna
sebagai penyusun dinding sel tumbuhan.
c. Molekul Protein
Molekul ini adalah makro molekul yang
polimer (dibangun oleh asam amino sebagai monomernya) dan tidak
bercabang. Tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H) oksigen
(O) dan nitrogen (N), dan kadang-kadang disertai unsur sulfur (S), dan
posfor (P). Kira-kira 50% dari berat kering organisme hidup adalah
protein. Protein dalam organisme hidup ini ada yang berperan sebagai
enzim, sumber energi,persediaan makanan, Protein juga merupakan bahan
untuk perbaikan, pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel dari organ
tubuh. Terdapat 20 macam asam amino yang membentuk berbagai macam
protein dalam tubuh organisme hidup.
d. Molekul Asam nukleat
Molekul ini merupakan satu-satunya
molekul yang membawa informasi genetik organisme hidup. Terdapat 2
golongan besar asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam
ribonukleat (RNA).
2). Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan dan Organ
Organisasi kehidupan tingkat ini tidak
dimiliki oleh organisme uniseluler, tetapi hanya dimiliki oleh organisme
multiseluler. Mengapa? Ya, karena seluruh aktivitas hidup pada
organisme uniseluler dilaksanakan oleh sel itu sendiri. Sedangkan pada
organisme multiseluler aktivitas hidup dilaksanakan oleh banyak sel yang
terorganisasi atau teratur dan saling berhubungan dengan baik hingga
menjadi satu kesatuan fungsi membentuk satu tubuh individu. Organisasi
kehidupan setelah tingkat molekul dan sel adalah tingkat jaringan dan
organ.
Jaringan adalah kumpulan sel-sel yang bentuknya sama untuk melaksanakan suatu fungsi tertentu.
Organ adalah kumpulan beberapa jaringan yang mampu melaksanakan satu fungsi tertentu.
Pada dunia hewan tingkat tinggi dan
manusia terdapat 5 macam jaringan dasar penyusun tubuhnya. Kelima
jaringan tersebut adalah jaringan: epitelium, otot, ikat/penghubung,
tulang dan saraf. Sedangkan pada dunia tumbuhan terdapat 7 macam
jaringan dasar penyusun tubuh. Ketujuh jaringan dasar tersebut adalah
jaringan: epidermis, parenkima, kolenkima, sklerenkima, endodermis,
xilem dan floem.
Contoh jaringan pada tumbuhan tingkat
tinggi adalah jaringan xilem yang tersusun oleh sel-sel xilem, yang
bertugas membawa air dan garam mineral dari tanah sampai ke daun.
Contoh jaringan pada hewan dan manusia
adalah jaringan saraf. Jaringan saraf ini tersusun oleh sel-sel saraf
(neuron), yang bertugas menghantarkan impuls.
3). Organisasi Kehidupan Tingkat Individu dan Populasi
Sistem Organ adalah
kumpulan beberapa organ dengan sistem tertentu untuk melaksanakan fungsi
hidup tertentu. Setiap organ yang tersusun atas beberapa jaringan,
mempunyai fungsi-fungsi spesifik.
Misalnya jantung untuk memompa darah,
paruparu untuk respirasi, lambung untuk mencernakan makanan, usus halus
untuk menyerap sari-sari makanan, otak untuk berpikir serta mengatur
seluruh aktivitas organ, dan sebagainya.
Walaupun masing-masing organ menjalankan
fungsinya sendiri-sendiri, namun antara organ yang satu dengan organ
yang lain saling berhubungan dan saling mempengaruhi. Misalnya, agar
jantung dapat memompa darah, maka jantung membutuhkan energi dan oksigen
sebagai bahan bakarnya. Energi diperoleh dari nutrisi yang dicerna oleh
lambung dan diserap oleh usus kemudian diantarkan oleh darah. Sedangkan
oksigen diperoleh dari paru-paru yang juga diantarkan oleh darah.
Proses-proses serupa ini juga terjadi pada organ-organ lainnya.
Pada tumbuhan, fungsi dan kerja daun,
batang serta akar sangat saling terkait atau berhubungan dan
mempengaruhi. Agar dapat berfotosintesis, menghasilkan karbohidrat dan
oksigen, daun membutuhkan air dan garam mineral dari tanah serta
karbondioksida dari udara. Bagaimanakah air dan garam mineral dari tanah
dapat sampai ke daun? Untuk itu daun membutuhkan kerja serta fungsi
akar yang menyerap air dan mineral dari dalam tanah dan kemudian
diangkut melalui batang ke daun oleh xylem. Sedangkan CO2 diperoleh ari
udara melalui stomata dari daun.
Kesimpulannya bahwa untuk menjalankan
fungsinya, suatu organ akan melibatkan organ-organ lainnya. Hal ini
menimbulkan pengelompokan kerja organ-organ yang memiliki suatu fungsi
khusus, dan yang kemudian kita kenal sebagai
Adapun posisi berbagai organ di dalam tubuh hewan dan manusia disesuaikan
dengan fungsinya sebagai pembentuk sistem organ tertentu. Misalnya paru-paru;
organ ini terletak di rongga dada berhubungan dengan trakea dan berfungsi dalam
sistem respirasi; hati terletak di rongga perut dekat dengan lambung, pankreas,
dan usus, dan berfungsi dalam sistem pencernaan.
4). Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem dan Bioma
Anda sudah paham arti dari populasi dan komunitas, lalu apakah artinya ekosistem
dan bioma? Sebelum masuk ke dalam pengertian ekosistem, masih ingatkah
Anda apa artinya lingkungan biotik dan lingkungan abiotik? Ya betul, lingkungan
biotik adalah bagian lingkungan yang berupa makhluk-makhluk hidup (fungi, tumbuhan, hewan, dan monera). Dan lingkungan abiotik adalah
bagian lingkungan yang berupa benda tak hidup (contohnya air, tanah,
udara, cahaya, pH, suhu dan iklim). Menurut Anda apakah lingkungan
biotik saling berpengaruh dengan lingkungan abiotik? Ya betul, memang
kedua komponen tersebut saling mempengaruhi. Coba berikan sebuah contoh
mengenai pengaruh lingkungan abiotik terhadap lingkungan biotik, dan
sebuah contoh pengaruh lingkungan biotik
terhadap lingkungan abiotik. Jika Anda
dapat memberikan contoh-contoh seperti yang diminta tadi dengan benar,
berarti pemikiran Anda sudah masuk ke dalam pengertian ekosistem.
Memang ekosistem dapat diartikan sebagai
hubungan timbal balik atau interaksi antara organisme dengan lingkungan
abiotiknya. Definisi yang lebih tepat mengenai Ekosistem adalah
tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme dan lingkungan
tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling mempengaruhi dan
berinteraksi. Pada ekosistem, setiap organisme mempunyai suatu peranan,
ada yang berperan sebagai produsen, konsumen ataupun dekomposer. Produsen
terdiri dari organisme-organisme berklorofil (autotrof) yang mampu
memproduksi zat-zat organik dari zat-zat anorganik (melalui
fotosintesis). Zat-zat organik ini kemudian dimanfaatkan oleh
organisme-organisme heterotrof (manusia dan hewan) yang berperan sebagai
konsumen. Sebagai konsumen, hewan ada yang memakan produsen secara
langsung, tetapi ada pula yang mendapat makanan secara tidak langsung
dari produsen dengan memakan konsumen lainnya. Karenanya konsumen
dibedakan menjadi beberapa macam yaitu konsumen I, konsumen II, dan seterusnya hingga konsumen puncak. Konsumen
II, III, dan seterusnya tidak memakan produsen secara langsung tetapi
tetap tergantung pada produsen, karena sumber makanan konsumen I adalah
produsen. Peranan makan dan dimakan di dalam ekosistem akan membentuk
rantai makanan bahkan jaring-jaring makanan. Perhatikan
contoh sebuah rantai makanan ini: daun
berwarna hijau (Produsen)Ã ulat (Konsumen I) Ã ayam (Konsumen II) Ã
musang (Konsumen III) Ã macan (Konsumen IV/Puncak). Coba Anda buat
sebuah rantai makanan, Dalam ekosistem rantai makanan jarang berlangsung
dalam urutan linier seperti di atas, tetapi membentuk jaring-jaring
makanan (food web).
B. Masalah biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan
Dengan kemajuan IPTEK, obyek biologipun berkembang sehingga kajian masing-masing objek semakin kompleks.
Berbagai ilmu terapan dalam biologi antara lain:
~ pertanian
~ peternakan
~ perikanan
~ kedokteran bersama dengan perkembangan
teknologi dan disiplin ilmu lainnya, telah banyak membawa perubahan yang
mengarah pada peningkatan kesejahteraan hidup manusia.
~ Bioteknologi pengguanaan mikroorganisme
untuk kesejahteraan manusia mampu memecahkan berbagai masalah atau
persoalan dalam hidup manusia; antara lain, teknik rekayasa genetika
untuk menciptakan hewan dan tanaman transgenik, teknik superovulasi
untuk perbanyakan ternak jenis unggul, teknik penyisipan atau pemisahan
gen, teknik fertilisasi in vitro, teknik penyimpanan dan transfer
embrio, inseminasi buatan, teknik kultur jaringan, teknik kloning,
teknik mutasi buatan, teknik transplantasi organ, serta penemuan
berbagai jenis obat, antibiotik dan vaksin.
Objek biologi diklasifikasikan oleh para ahli Biologi menjadi 5 Kingdom (Animalia,
Plantae, Fungi, Protista, dan Monera). Kelima kingdom diklasifikasikan
berdasarkan karakteristik yang khas dari masing-masing
organisme-organisme yang menyusunnya. Pengelompokkan ini sesuai dengan
sistem klasifikasi yang dikemukakan oleh Robert H. B. Whittaker pada
tahun 1969.
Virus dipisahkan dari kelima kingdom
karena tubuh virus tidak tersusun oleh sel melainkan oleh asam nukleat
yang diselubungi protein dan belum merupakan sel. Sedangkan kelima
kingdom tubuhnya sudah berupa sel (bagi organisme uniseluler) ataupun
tersusun atas banyak sel (bagi organisme)
Perhatikan Tabel klasifikasi menurut R
Witakker Bahkan dalam perkembangan terakhir, dunia makhluk hidup
diklasifikasikan menjadi 6 kingdom (kerajaan) yaitu: Plantae, Animalium,
Fungi, Protista, Archaebacteria, dan Eubacteria.
Gambar 1.2. Tabel klasifikasi menurut R Witakker
Penelitian Ilmiah
Penelitian ilmiah merupakan kegiatan
melalui tata cara tertentu yang biasa dilakukan oleh ilmuwan untuk
menemukan jawaban suatu masalah. Hampir tidak ada dua orang ilmuwan yang
menempuh pola atau cara yang persis sama dalam memecahkan suatu
masalah. Tetapi pasti ada persamaan yang menjadi indikator dalam
melaksanakan metode yang ditempuh. Metode yang ditempuh itu adalah
metode ilmiah atau cara kerja ilmiah.
Merencanakan suatu penelitian ilmiah, meliputi langkah-langkah berikut ini.
1. Menetapkan Bentuk Penelitian
Berdasarkan
jenisnya, penelitian ilmiah dibedakan menjadi penelitian kualitatif dan
penelitian kuantitatif. Data hasil penelitian kualitatif berupa
pernyataan (bukan angka), sedangkan data hasil penelitian kuantitatif
berupa angka-angka. Penelitian dalam bidang Sains (Biologi, Fisika,
Kimia dan IPBA) pada umumnya bersifat kuantitaif.
Berdasarkan
cara yang ditempuh, ada berbagai macam penelitian, misalnya penelitian
eksperimen, penelitian survei, penelitian survei analitis, penelitian
eksperimen semu dll. Penelitian di bidang sains lebih banyak digunakan
cara eksperimen.
2. Merumuskan Masalah dan Tujuan Penelitian
Masalah yang
akan dipecahkan di dalam sustu penelitian harus dirumuskan dengan
benar. Perumusan masalah harus menunjukkan inti permasalahan dan
variabel-veriabelnya. Masalah harus singkat, jelas dan pada umumnya
dirumuskan dalam kalimat-kalimat pertanyaan.
Setelah
masalah dirumuskan, kemudian dicari informasi lebih banyak yang
bersangkutan dengan masalah tersebut. Informasi yang tidak ada sangkut
pautnya dengan masalah dikesampingkan.
Tujuan
penelitian dirumuskan dengan kalimat positif mengacu pada rumusan
masalah. Penomoran tujuan penelitian disesuaikan dengan penomoran
rumusan masalah (jika lebih dari satu). Pada dasarnya, tujuan penelitian
merupakan kalimat pertanyaan pada rumusan masalah yang dirubah menjadi
kalimat berita (positif).
3. Menyusun Hipotesis
Hipotesis
adalah jawaban sementara terhada p masalah yang dirumuskan. Hipotesis
merupakan kebenaran sementara yang ditentukan oleh peneliti, tetapi
masih harus dibuktikan atau diuji kebenarannya. Hipotesis harus
menampilkan variabel-variabel dan hubungan antar variebal secara jelas
4. Menentukan Langkah Kerja dan Cara Pengumpulan Data
Langkah
kerja penelitian sering disebut dengan metode penelitian, yaitu cara
mengadakan penelitian, misalnya dengan cara eksperimen. Metode yang
dipakai akan sangat menentukan variabel atau obyek penelitian dan
sekaligus menentukan subyek penelitian dan sumber data.
Hal-hal penting yang perlu ada di dalam langkah ke empat ini adalah sebagai berikut.
a. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian menunjukkan tempat dilakukannya penelitian.
b. Alat dan Bahan
Alat dan
bahan yang diperlukan didaftar agar tidak ada yang terlewat, dan
tersedia sewaktu diperlukan. Alat dan bahan diperinci jumlah,
spesifikasi dan kegunaannya masing-masing.
c. Populasi dan Sampel.
Populasi
adalah seluruh obyek yang akan diteliti. Sampel adalah sebagian dari
populasi yang diteliti yang secara representatif mewakili populasi. Ada
macam-macam teknik atau cara di dalam menentukan sampel, misalnya teknik
random sampling (acak).
d. Langkah Kerja Penelitian.
Langkah-langkah
ini sering disebut sebgai teknik pengumpulan data. Teknik pengumpulan
data adalah langkah kerja untuk mendapatkan data. Di sini dituliskan
langkah-langkah secara urut mulai dari mempersiapkan alat dan bahan
sampai dengan mencatat data hasil penelitian.
5. Menetapkan Variabel Penelitian
Variabel
adalah obyek yang diukur, diamati atau diteliti. Variabel bebas
(independen) adalah variabel yang ditentukan oleh pelaku eksperimen.
Variabel yang dipengaruhi oleh variabel bebas disebut variabel
tergantung (dependen).
6. Menetapkan Instrumen Penelitian
Instrumen
penelitian adalah alat bantu di dalam pengumpulan data. Instrumen
penelitian yang dipakai harus disesuaikan dengan metode penelitian yang
dipakai.
7. Menetapkan Cara Menganalisis Data
Teknik atau
cara analisis data adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis data
yang diperoleh, sehingga didapatkan kesimpulan penelitian. Data
kuantitatif dianalisis menggunakan rumus-rumus statistik.
Analisis
data kuantitatif sering dibantu dengan statistik. Teknik analisis
statistik yang digunakan disesuaikan dengan hipotesis yang telah
dirumuskan. Hipotesis deskriptif, misalnya dapat menggunakan tehnik
analisis statistik Chi Kuadrat (X2). Hipotesis komparatif,
misalnya dapat menggunakan median test (uji median). Hipotesis
asosiatif, misalnya menggunakan uji Koefisien Sperman Rank.
.
Tugas : Bacalah teks berikut dan jawablah pertanyaan-pertanyaannya!
PEMECAHAN MASALAH MALARIA SECARA ILMIAH
Alphonse
Laveran, seorang dokter tentara berkebangsaan Perancis, pada tahun 1880
bekerja di Aljazair dengan tekun melakukan observasi, yaitu memeriksa
darah penderita-penderita malaria. dari observasi yang dilakukan
berulang-ulang, ia memperoleh data bahwa pada setiap darah penderita
malaria ditemukan benda berbentuk cincin, sedangkan pada darah
orang-orang yang sehat tidak ditemukan benda-benda itu.
Penemuan
tersebut mendorng Laveran untuk menduga bahwa benda aneh itu ada
hubungannya dengan penyakit malaria. Selanjutnya Laveran mencoba
menyuntikan darah yang berasal dari penderita malaria kepada orang yang
sehat. Dari percobaan yang berulang kali, Laveran mencatat bahwa orang
yang mendapat suntikan tersebut kejangkitan penyakit malaria.
Masalah yang
belum terjawab adalah bagaimanakah cara berjangkitnya penyakit malartia
dari seseorang kepada orang lain. Dari hasil eksperimen yang dilakukan
Laveran, timbullah dugaan bahwa menularnya wabah malaria melalui
serangga pengahisap darah.
Pada tahun
1897, Ronald Ross berusaha meneliti berjangkitnya wabah malaria. Dari
pengamatannya ia berhasil mengumpulkan data bahwa orang-orang yang tidur
dengan kelambu terhindar dari wabah malaria. Dengan hasil pengamatan
tersebut, Ross mengemukakan bahwa menularnya wabah malaria disebabkan
oleh sejenis nyamuk. Untuk menguji kebenarannya, ia menyuruh
beberapa sukarelawan untuk tidur di tempat yang berkelambu dan ke dalam
kelambu itu dilepaskan nyamuk-nyamuk Anopheles betina. ternyata bahwa
dua dari sukarelawan-sukarelawan tersebut kejangkitan malaria.
Pertanyaan :1. Bagaimana rumusan masalah penelitian Laveran?
Jawab : …………………………………………………………………………………..
2. Bagaimana rumusan hipotesis yang diajukan Laveran di dalam penelitian?
Jawab : ………………………………………………………………………………………….
Bagaimana eksperiman yang dilakukan oleh Laveran?
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
3. Tuliskan data yang diperoleh dari eksperimen Laveran!
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
4. Tuliskan kesimpulan yang diperoleh Laveran!
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
5. Dari hasil penelitian Laveran, timbul masalah baru yang dipecahkan oleh Ronald Ross. Bagaimana rumusan masalahnya ?
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
6. Data apakah yang dikumpulkan Ross yang mendasari didalam merumuskan hipotesisnya?
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
7. Bagaimana rumusan hipotesis yang dikemukakan Ross?
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
8. Bagaimana eksperimen yang dilakukan oleh Ross?
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
9. Apakah tujuan dilaksanakannya eksperimen?
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
10. Apakah data yang diperoleh dari eksperimen Ross?
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
11. Apakah kesimpulan hasil penelitian Ross?
Jawab : ………………………………………………………………………………………………….
12. Rumuskan langkah-langkah yang dilakukan oleh Laveran dan Ross dalam hal memecahkan masalah malaria sehingga tergambarkan jelas metode ilmiah yang dianutnya!
Jawab : ………………………………………………………………………………………………
Tugas : Bantulah Andi di dalam merencanakan penelitiannya berdasar latar belakang masalah berikut dengan mengisi titik-titik !
LATAR BELAKANG MASALAH
Seorang
siswa SMU bernama Andi, setiap hari berjalan menuju sekolah melalui
ladang tempat pak tani biasa bercocok tanam. Andi senang memperhatikan
tanaman yang tumbuh di ladang pak tani. Diamatinya tanaman itu sejak
ditanam hingga panen. Pada suatu ketika ia heran dan bertanya-tanya
dalam hati,karena dari pengamatannya ia menemukan hal yang luar biasa.
Tanaman cabe yang ditanam bersamaan dari perbenihan yang sama, tidak
berbunga pada waktu yang sama. Beberapa rumpun berbunga lebih dulu, yang
lain dua minggu kemudian baru berbunga. Andi ingin tahu penyebabnya, ia
ingin tahu jawabnya.
Andi mencari
informasi kepada pak tani yang menanam cabe itu, dijawab oleh pak tani
bahwa hal itu sudah biasa. Andi tidak puas dengan jawaban pak tani.
Andi minta ijin untuk melihat-lihat dan meneliti keadaan tanaman lebih
dekat. Andi mengamati lebih teliti tanaman dan keadaan sekitarnya. Tiap
rumpun tanaman yang berbunga lebih dahulu diperiksa dan dibandingkan
dengan tanaman lain yang berbunga lebih lambat. Ia tidak hanya mengamati
tanamannya tetapi juga mengamati dan memeriksa tanah tempat tumbuhnya
tanaman tersebut. Ia terperanjat dan gembira, karena menemukan suatu
perbedaan tanah tempat tumbuh rumpun-rumpun itu. Andi menemukan dalam
pengamatannya, bahwa rumpun-rumpun cabe yang berbunga lebih dulu
ternyata tumbuh pada tanah yang banyak abu bekas pak tani membakar
sampah dan rumput-rumput kering yang telah dibabat oleh pak tani.
Menurut dugaannya, abu itulah yang menyebabkan rumpun-rumpun tertentu
berbunga lebih dulu.
Rencana Penelitian :1. Rumusan masalah :
……………………………………………………………………………………………
2. Tujuan Penelitian :
……………………………………………………………………………………………
3. Hipotesis :
……………………………………………………………………………………………
4. Variabel penelitian :
a. Variabel bebas : ………………………………………………………………
b. Variabel tergantung : ……………………………………………………………..
5. Desain eksperimen :
……………………………………………………………………………………………
6. Alat dan bahan yang diperlukan :
……………………………………………………………………………………………
7. Langkah kerja untuk mendapatkaan data :
……………………………………………………………………………………………
8. Teknik analisis data :
……………………………………………………………………………
SISMATIKA KARYA TULIS ILMIAH
Halaman Judul
Halaman Pengesahan
Intisari
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
BAB I. Pendahuluan
- Latar Belakang Masalah
- Perumusan Masalah
- Tujuan Penelitian
- Manfaat Penelitian
- ….
- ….
- ….
- Perumusan Hipotesa
- Metode Penelitian
- Populasi dan Sempel
- Tekinik Penggumpoulan Data
- Teknik Analisa Data
- ….
- ….
- ….
- Kesimpulan
- Saran
LAMPIRAN
Kegiatan 1 Objek Biologi
A. Tujuan :
1. mengenal objek biologi
2. mengidentifikasi objek biologi
3. memahami objek-objek biologi mulai tingkat molekul sampai bioma
B. Tempat pengamatan : Alam sekitar
C. Informasi :
Objek-objek biologi menurut tingkatan-tingkatan yaitu mulai dari tingkatan molekuler, sel, jaringan, organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, hingga tingkatan bioma, dimana antar tingkatan tersebut saling berhubungan.
D. Cara Kerja :
- Amati alam sekitar sekolah anda, dan bacalah Buku yang relevan
- Tentukan objek pengamatan yang anda amati sesuai tingkatan objek biologi , kemudian catat dalam tabulasi data dibawah ini!
- Diskripsikan dasar pengelompokan data pengamatan tingkatan ke objek biologi
| No | Objek pengamatan | Dasar pengelompokan | Kindom |
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| 4 | |||
| 5 | |||
| 6 | |||
| 7 | |||
| 8 | |||
| 9 | |||
| 10 | |||
| 11 | |||
| 12 | |||
| 13 | |||
| 14 | |||
| 15 |
1. Jelaskan obyek yang dipelajari dalam biologi !
Jawab:……………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. Dari tabulasi data manakah yang dikelompokkan dalam tingkat molekul?
Jawab:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. Jelaskan klasifikasi objek biologi dan dasar pengklasifikasian menurut R. Wittakher!
Jawab:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4. Jelaskan perbedaan Objek biologi dengan pembagian 5 kingdom dan 6 Kingdom !
Jawab:……………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
5. Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan diatas !
Jawab:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Kegiatan 2 Cabang-cabang Biologi
A. Tujuan :
1. mengenal Cabang-cabang biologi
2. menjelaskan manfaat mempelajari biologi
B. Petunjuk Kegiatan :
1. Baca literatur tentang Cabang Biologi
2. Buku biologi jilid 1 kementerian Pendidikan atau buku lain yang mendukung
3. Laksanakan langkah-langkah pengamatan
1. Lengkapi tabel Cabang Biologi dibawah ini !
No |
Cabang Biologi |
Objek kajian |
| 1 | Genetika | |
| 2 | Biokimia | |
| 3 | Bioteknologi | |
| 4 | Peternakan | |
| 5 | Pertanian | |
| 6 | Patologi | |
| 7 | Fitopatologi | |
| 8 | Biomolekuler | |
| 9 | Organologi | |
| 10 | Entomologi | |
| 11 | Mik Patologi | |
| 12 | Morfologi | |
| 13 | Anatomi | |
| 14 | Taksonomi | |
| 15 | Ekologi | |
| 16 | Parasitologi | |
| 17 | Ginekologi | |
| 18 | Fisiologi | |
| 19 | Bakteriologi | |
| 20 | Virologi |
Jawab:……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Dalam memahami proses respirasi sel, ilmu-ilmu apa sajakah yang harus dipela-jari ?
Jawab:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. Dengan kemajuan IPTEK ,mikroorganisme bermanfaat dalam kehidupan, jelaskan
Jawab:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Kegiatan 3 Metode Ilmiah dan Sikap Ilmiah
A. Tujuan :
1. Melaksanajan langkah-langkah metode ilmiah
2. Melaksanakan sikap ilmiah
B. Alat dan bahan :
- Gelas aqua bekas 5 buah
- Bubuk detergen secukupnya
- Timbangan 1 buah
- Pengaduk 1 buah
- Air bersih
- Ikan kecil 15 ekor
- Stopwacth 1 buah
- Timbangan detergen, untuk membuat larutan air sabun 5%, 20 %, 50 % dan 70 %
- Siapkan ikan dengan ukuran sama dan kondisi yang sehat.
- Masukkan ke dalam gelas aqua bekas, beri label 5%, 20 %, 50 % dan 70 %, dan sebagai kontrol ) %
- Beri label gelas aqua bekas dengan urutan A ; 0 % , B; 5%, C; 20%, D ; 50%, E; 70 %
- Siapkan stopwach
- Masukkan seekor ikan di setiap masing-masing gelas aqua tadi, amati dan catat waktu yang diperlukan mulai dimasukan sampai aktifitas gerakkan tidak ada.
- Ulangi percobaan tersebut 3 x
- Catat data yang diperoleh ke dalam tabulasi data.
| NO | Perlakuan | Waktu yang diperlukan sampai tidak ada gerakan | Keaadan Ikan | ||||
| I | II | III | I | II | III | ||
| ABCDE | |||||||
1. Tentukan variabel bebas, variabel terikat, variabel kontrol dari percobaan diatas!
Jawab :…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………….
2. Buatlah grafik yang menunjukan hubungan kadar detergen dengan kemampuan bertahan ikan pada air deterjen dalam percobaan diatas!
Jawab :…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………….
3. Data pengamatan yang diperoleh diperoleh termasuk kualitatif atau kuantitatif ? jelaskan
Jawab :
…………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………..
4. Buatlah hipotesa dari percobaan diatas ?
Jawab …………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………..
5. Buatlah kesimpulan dari percobaan diatas ?
Jawab …………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………..
6. Apakah anda melakukan langkah-langkah metode ilmiah ? jelaskan
Jawab …………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………..
7. Buatlah kesimpulan dari percobaan diatas ?
Jawab …………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………..
8. Apakah anda melakukan sikap ilmiah ? jelaskan
Jawab …………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………..
9. Buatlah kesimpulan dari percobaan diatas ?
Jawab …………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………..
10. Buatlah laporan percobaan diatas ?
Jawab …………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………..
UJI KOMPETENSI
Pilih satu jawaban yang paling tepat !- Molekul yang termasuk molekul lipid adalah ….
a. pati, lemak, selulosa
b. lemak, fosfolipid, steroid
c. gula, steroid, asam amino
d. asam nukleat, fosfolipid, pati
e. steroid, asam nukleat, gula - Yang dimaksud dengan 2 golongan besar asam nukleat adalah ….
a. DNA & RNA
b. Purin & Pirimidin
c. Nukleotida & gugus fosfat
d. Gula pentosa & nukleotida
e. Asam amino & protein - Pada cabang biologi sel dan molekuler, para ahli mampu menggandakan untai
DNA sehingga dapat mengenali urutan basa nitrogen pada DNA yang dikehendaki.
Alat yang digunakan untuk keperluan tersebut adalah .…
a. electroforesis
b. scanning electron microskop
c. sentrifuge
d. polimerase chain reaction (PCR)
e. spektrofotometer - Charles Leveran yang secara tekun dan terus menerus memeriksa darah penderita penyakit malaria, akhirnya menemukan badan aneh berbentuk cincin. Badan aneh tersebut diperkirakan ada hubungannya dengan penyakit malaria. Perkiraan ini merupakan ….
b. hasil eksperimen e.hasil penelitian
c. suatu hipotesis
5. Seorang mahasiswa ingin menjadi ahli kanker, maka dia harus memperdalam
pengetahuan di bidang….
a. parasitologi d. Patologi
b. embriologi e. Sitologi
c. genetika
6. Ronald Ross memastikan bahwa Anopheles merupakan vektor malaria.
Kepastian tersebut diambil berdasarkan suatu ….
a. Teori d. observasi
b. Hipotesa e.pengalaman
c. Eksperimen
7. Urutan langkah-langkah metode ilmiah yang benar adalah ….
a. Identifikasi masalah ~ hipotesis ~ observasi ~ eksperimen ~ menarik kesimpulan
b. Merumuskan masalah ~ pengumpulan keterangan ~ hipotesis ~ eksperimen ~ menarik kesimpulan
c. Mengumpulkan data ~ merumuskan masalah ~ menyususn hipotesis ~ eksperimen ~ menarik kesimpulan
d. Identifikasi masalah ~ Observasi ~ hipotesis ~ eksperimen ~ menarik kesimpulan
e. Mengadakan Observasi ~ merumuskan masalah ~ mengadakan eksperimen~ menarik kesimpulan
8. Yang termasuk sikap ilmiah adalah ….
a. menguji ulang hasil eksperimen
b. membantu memecahkan masalah
c. memecahkan dan menemukan jawaban
d. rasa ingin tahu terhadap segala sesuatu
e. memecahklan teka-teki lingkungan
9. Suatu penelitian harus obyektif artinya ….
a. Melibatkan beberapa orang peneliti
b. Mempunyai tujuan jelas
c. Hipotesisinya terbukti
d. Hasil penelitiannya dapat dikethui oleh peneliti
e. Sesuai dengan fakta yang ada serta bersikap netral
10. Berikut ini yang bukan merupakan manfaat biologi dalam bidang kedokteran adalah….
a. menemukan vaksin
b. menemukan antibodi
c. teknik hibridisa
d. memproduksi antibiotik
e. teknik bayi tabung
11. Anda melakukan wawancara dengan tokoh masyarakat perihal kerusakan lingkungan. Tindakan ini dalam metode ilmiah termasuk dalam tahap ….
a. Merumuskan masalah
b. Mengumpulkan data
c. Menguju hipotesa
d. Menganalisa data
e. Mencari kesimpulan
12. Untuk membuat hipotesis yang baik kita perlu ….
a. Memahami masalahnya dan mempunyai penalaran yang baik
b. Mengumpulkan data yang cermat
c. Mengumpulkan fakta melalui pengamatan
d. Melakukan eksperimen
e. Memahami metode-metode ilmiah
13. Berikut bentuk penelitian ilmiah berdasarkan tujuan dan manfaat yaitu ….
a. laboratorium d. terapan
b. perlakuan e. kualitatif
c. percobaan
14. Metodologi penelitian memuat ….
a. Cara kerja d. kesimpulan
b. Rumusan masalah e. daftar pustaka
c. Latar belakang
15. Seorang siswa ingin menyelidiki pengaruh suhu terhadap perkembangan mikrobia. Manakah yang termasuk variable bebasnya ?
a. Jumlah mikrobia d. suhu
b. Intensitas cahaya e. kelembaban
c. Volume air
Untuk no 16, 17, 18 perhatikan narasi sebuah eksperimen dibawah ini !
Seorang siswa SMAN Di Klaten melakukan pemupukan jagung manis dengan kotoran kerbau dan kotoran ayam pada jarak 0 cm, 5 cm, 10 cm, dan 15 cm. Setelah 20 hari semua tanaman jagung ditimbang berat basahnya .
16. Berdasarkan uraian diatas rumusan masalah yang paling tepat untuk diajukan siswa tersebut adalah ….
a. Apakah jenis kotoran berpengaruh terhadap tanamn jagung manis ?
b. Apakah jarak tanamn berpengaruh terjhadap pertumbuhan jagung
c. Apakah pengaruh jenis kotoran dan jarak tanaman terhadap jagung manis yang dihasilkan ?
d. Apakah jenis kotoran dan jarak tanaman berpengaruh terhadap berat basah jagung
e. Apakah jenis kotoran dan jarak tanaman berpengaruh terhadap pertumbuhan jagung manis ?
17. Variabel bebas, variable terikat dan variable control peneliti ini secara berurutan adalah ….
a. Jenis kotoran, jenis tanaman jagung dan tanaman jagung tanpa pupuk
b. Jarak tanam, jenis tanaman, dan tanaman jagung tanpa pupuk
c. Macam-macam jenis jagung, jarak tanam, dan lama penanaman
d. Jarak tanam, jenis kotoran, dan lama penanaman serta tanaman jagung tanpa pupuk
e. Jarak tanam, jenis kotoran, dan tanaman jagung tanpa pupuk serta lama penanaman
18. Jika setiap percobaan diulang 5 kali dan percobaan dilakukan di sawah maka jagung yang diperlukan sebanyak ….
a. 20 butir d. 50 butir
b. 25 butir e. 60 butir
c. 40 butir
19. Dewi , seorang peneliti dari Klaten , menemukan bakteri penghasil antibiotika yang dimurnikan dari akar, batang dan daun rumput laut. Keanekaragaman rumput laut dalam habitat alamiahnya dikaji pada tingkat ….
a, Individu d. ekosistem
b. Populasi e. biosfer
c. Komunitas
20. Seorang peneliti, mengamati penampang lintang batang tumbuhan dikotil di bawah mikroskop. Kemudian mendeskripsikan fungsi jaringan penyusunnya melalui studi pustaka. Telaah mengenai fungsi batang merupakan objek dan persoalan biologi dalam tingkat ….
a. Molekuler d. organ
b. Sel e. sistem organ
c. Jaringan