MATERI PEMBELAJARAN
1. KARAKTERISTIK ILMU SAINS
Ilmu alam (Inggris:natural science) atau ilmu pengetahuan alam adalah istilah yang digunakan yang merujuk pada rumpun ilmu dimana obyeknya adalah benda-benda alam dengan hukum-hukum yang pasti dan umum, berlaku kapan pun dimana pun.
Sains (science) diambil dari kata latin scientia yang arti harfiahnya adalah pengetahuan. Sund dan Trowbribge merumuskan bahwa Sains merupakan kumpulan pengetahuan dan proses. Sedangkan Kuslan Stone menyebutkan bahwa Sains adalah kumpulan pengetahuan dan cara-cara untuk mendapatkan dan mempergunakan pengetahuan itu. Sains merupakan produk dan proses yang tidak dapat dipisahkan. "Real Science is both product and process, inseparably Joint"
Sains sebagai proses merupakan langkah-langkah yang ditempuh para ilmuwan untuk melakukan penyelidikan dalam rangka mencari penjelasan tentang gejala-gejala alam. Langkah tersebut adalah merumuskan masalah, merumuskan hipotesis, merancang eksperimen, mengumpulkan data, menganalisis dan akhimya menyimpulkan. Dari sini tampak bahwa karakteristik yang mendasar dari Sains ialah kuantifikasi artinya gejala alam dapat berbentuk kuantitas.
Ilmu alam mempelajari aspek-aspek fisik & nonmanusia tentang Bumi dan alam sekitarnya. Ilmu-ilmu alam membentuk landasan bagi ilmu terapan, yang keduanya dibedakan dari ilmu sosial, humaniora, teologi, dan seni.
Matematika tidak dianggap sebagai ilmu alam, akan tetapi digunakan sebagai penyedia alat/perangkat dan kerangka kerja yang digunakan dalam ilmu-ilmu alam. Istilah ilmu alam juga digunakan untuk mengenali "ilmu" sebagai disiplin yang mengikuti metode ilmiah, berbeda dengan filsafat alam. Di sekolah, ilmu alam dipelajari secara umum di mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam(biasa disingkat IPA).
Tingkat kepastian ilmu alam relatif tinggi mengingat obyeknya yang kongkrit, karena hal ini ilmu alam lazim juga disebut ilmu pasti]
Di samping penggunaan secara tradisional di atas, saat ini istilah "ilmu alam" kadang digunakan mendekati arti yang lebih cocok dalam pengertian sehari-hari. Dari sudut ini, "ilmu alam" dapat menjadi arti alternatif bagi biologi, terlibat dalam proses-proses biologis, dan dibedakan dari ilmu fisik (terkait dengan hukum-hukum fisika dan kimia yang mendasari alam semesta).
Cabang-cabang utama dari ilmu alam adalah:
Pendidikan ilmu pengetahuan alam di Indonesia
Kedudukan ilmu pengetahuan alam (IPA)
Ilmu berkembang dengan pesat, yang pada dasarnya ilmu berkembang dari dua cabang utama yaitu filsafat alam yang kemudian menjadi rumpun ilmu-ilmu alam (the natural sciences) dan filsafat moral yang kemudian berkembang ke dalam ilmu-ilmu sosial (the social sciences). Ilmu-ilmu alam membagi menjadi dua kelompok yaitu ilmu alam (the physical sciences) dan ilmu hayat (the biological sciences. Ilmu alam ialah ilmu yang mempelajari zat yang membentuk alam semesta sedangkan ilmu hayat mempelajari makhluk hidup di dalamnya. Ilmu alam kemudian bercabang lagi menjadi fisika (mempelajari massa dan energi), kimia (mempelajari substansi zat), astronomi (mempelajari benda-benda langit dan ilmu bumi (the earth sciences) yang mempelajari bumi kita.
Hakekat Sains dan Pembelajaran Sains di Sekolah Dasar
Ilmu pengetahuan alam (IPA) atau Sains dalam arti sempit telah dijelaskan diatas merupakan disiplin ilmu yang terdiri dari physical sciences (ilmu fisik) dan life sciences (ilmu biologi). Yang termasuk physical sciences adalah ilmu-ilmu astronomi, kimia, geologi, mineralogi, meteorologi, dan fisika, sedangkan life science meliputi anatomi, fisiologi, zoologi, citologi, embriologi, mikrobiologi.
IPA (Sains) berupaya membangkitkan minat manusia agar mau meningkatkan kecerdasan dan pemahamannya tentang alam seisinya yang penuh dengan rahasia yang tak habis-habisnya. Dengan tersingkapnya tabir rahasia alam itu satu persatu, serta mengalirnya informasi yang dihasilkannya, jangkauan Sains semakin luas dan lahirlah sifat terapannya, yaitu teknologi adalah lebar. Namun dari waktu jarak tersebut semakin lama semakin sempit, sehingga semboyan " Sains hari ini adalah teknologi hari esok" merupakan semboyan yang berkali-kali dibuktikan oleh sejarah. Bahkan kini Sains dan teknologi manunggal menjadi budaya ilmu pengetahuan dan teknologi yang saling mengisi (komplementer), ibarat mata uang, yaitu satu sisinya mengandung hakikat Sains (the nature of Science) dan sisi yang lainnya mengandung makna teknologi (the meaning of technology).
IPA membahas tentang gejala-gejala alam yang disusun secara sistematis yang didasarkan pada hasil percobaan dan pengamatan yang dilakukan oleh manusia. IPA merupakan ilmu yang berhubungan dengan gejala-gejala alam dan kebendaan yang sistematis yang tersusun secara teratur, berlaku umum yang berupa kumpulan dari hasil obervasi dan eksperimen.
2. Cabang- cabang ilmu biologi
Biologi merupakan pohon ilmu yang sangat besar. Karena luasnya bahan kajian biologi, biologi dibagi lagi menjadi cabang-cabang ilmu. Beberapa cabang-cabang ilmu biologi antara lain :
1. Zoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan
2. Botani, Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan
3. Fisiologi, Ilmu yang mempelajari tentang faal/fungsi kerja tubuh
4. Anatomi atau ilmu urai tubuh, ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian tubuh
5. Genetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
6. Mikrobiologi, ilmu yang mempelajari tentang organism
7. Bakteriologi, ilmu yang mempelajari tentang bakteri
8. Mikobiologi, ilmu yang mempelajari tentang jamur
9. Evolusi, ilmu yang mempelajari perubahan makhluk hidup dalam jangka panjang.
10. Biologi Molekuler, kajian biologi pada tingkat molekul
11. Rekayasa Genetika, ilmu yang mempelajari tentang manipulasi sifat genetic
12. Ekologi, ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbale balik antara makhluk hidup dan lingkungannya
13. Taksonomi, ilmu yang mempelajari tentang sistematika makhluk hidup
14. Ikhtiologi, Ilmu yang mempelajari tentang ikan
15. Malakologi, ilmu yang mempelajari tentang moluska
16. Karsinologi, ilmu yang mempelajari tentang crustacean
17. Ornitologi, ilmu yang mempelajari tentang burung
18. Entomologi, Ilmu yang mempelajari tentang serangga
19. Protozoologi, ilmu yang mempelajari tentang protozoa
20. Algologi, ilmu yang mempelajari tentang alga
21. Limnologi, ilmu yang mempelajari tentang rawa
22. Embriologi, ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio
23. Patologi, ilmu yang mempelajari tentang penyakit
24. Endokrinologi, ilmu yang mempelajari tentang hormone
25. Sitologi, ilmu yang mempelajari tentang sel
26. Histologi, ilmu yang mempelajari tentang jaringan
27. Organologi, ilmu yang mempelajari tentang organ
28. Morfologi, ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organism
29. Enzimologi, ilmu yang mempelajari tentang enzim
30. Fikologi, Ilmu yang mempelajari tentang alga
31. Pteridologi, ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan paku
32. Bryologi, ilmu yang mempelajari tentang lumut
33. Dendrologi, ilmu yang mempelajari tentang pohon maupun tumbuhan berkayu lainnya, seperti liana dan semak
34. Paleobotani, ilmu yang mempelajari tumbuhan masa lampau
35. Nematologi, ilmu yang mempelajari tentang nematoda
36. Apiari, ilmu yang mempelajari tentang lebah termasuk ternak lebah
37. Mirmekologi, ilmu yang mempelajari tentang rayap
38. Iktiologi, ilmu yang mempelajari tentang ikan
39. Harpetologi, ilmu yang mempelajari reptilia dan ampibia
40. Mamologi, ilmu yang mempelajari tentang mammalia
41. Primatologi, ilmu yang mempelajari tentang primata
42. Rodentiologi, ilmu yang mempelajari tentang rodentia
43. Paleozoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan purba
44. Pulmonologi, ilmu yang mempelajari tentang paru-paru
45. Kardiologi, ilmu yang mempelajari tentang jantung dan pembuluh darah
46. Radiologi, ilmu untuk melihat bagian dalam tubuh manusia menggunakan pancaran atau radiasi gelombang, baik gelombang elektromagnetik maupun gelombang mekanik
47. Neurologi, Ilmu yang menangani penyimpangan pada sistem saraf
48. Virologi, ilmu yang mempelajari tentang virus
49. Onkologi, ilmu yang mempelajari tentang kanker dan cara pencegahannya
50. Enzimologi, ilmu yang mempelajari tentang enzim
1. Zoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan
2. Botani, Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan
3. Fisiologi, Ilmu yang mempelajari tentang faal/fungsi kerja tubuh
4. Anatomi atau ilmu urai tubuh, ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian tubuh
5. Genetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
6. Mikrobiologi, ilmu yang mempelajari tentang organism
7. Bakteriologi, ilmu yang mempelajari tentang bakteri
8. Mikobiologi, ilmu yang mempelajari tentang jamur
9. Evolusi, ilmu yang mempelajari perubahan makhluk hidup dalam jangka panjang.
10. Biologi Molekuler, kajian biologi pada tingkat molekul
11. Rekayasa Genetika, ilmu yang mempelajari tentang manipulasi sifat genetic
12. Ekologi, ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbale balik antara makhluk hidup dan lingkungannya
13. Taksonomi, ilmu yang mempelajari tentang sistematika makhluk hidup
14. Ikhtiologi, Ilmu yang mempelajari tentang ikan
15. Malakologi, ilmu yang mempelajari tentang moluska
16. Karsinologi, ilmu yang mempelajari tentang crustacean
17. Ornitologi, ilmu yang mempelajari tentang burung
18. Entomologi, Ilmu yang mempelajari tentang serangga
19. Protozoologi, ilmu yang mempelajari tentang protozoa
20. Algologi, ilmu yang mempelajari tentang alga
21. Limnologi, ilmu yang mempelajari tentang rawa
22. Embriologi, ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio
23. Patologi, ilmu yang mempelajari tentang penyakit
24. Endokrinologi, ilmu yang mempelajari tentang hormone
25. Sitologi, ilmu yang mempelajari tentang sel
26. Histologi, ilmu yang mempelajari tentang jaringan
27. Organologi, ilmu yang mempelajari tentang organ
28. Morfologi, ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organism
29. Enzimologi, ilmu yang mempelajari tentang enzim
30. Fikologi, Ilmu yang mempelajari tentang alga
31. Pteridologi, ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan paku
32. Bryologi, ilmu yang mempelajari tentang lumut
33. Dendrologi, ilmu yang mempelajari tentang pohon maupun tumbuhan berkayu lainnya, seperti liana dan semak
34. Paleobotani, ilmu yang mempelajari tumbuhan masa lampau
35. Nematologi, ilmu yang mempelajari tentang nematoda
36. Apiari, ilmu yang mempelajari tentang lebah termasuk ternak lebah
37. Mirmekologi, ilmu yang mempelajari tentang rayap
38. Iktiologi, ilmu yang mempelajari tentang ikan
39. Harpetologi, ilmu yang mempelajari reptilia dan ampibia
40. Mamologi, ilmu yang mempelajari tentang mammalia
41. Primatologi, ilmu yang mempelajari tentang primata
42. Rodentiologi, ilmu yang mempelajari tentang rodentia
43. Paleozoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan purba
44. Pulmonologi, ilmu yang mempelajari tentang paru-paru
45. Kardiologi, ilmu yang mempelajari tentang jantung dan pembuluh darah
46. Radiologi, ilmu untuk melihat bagian dalam tubuh manusia menggunakan pancaran atau radiasi gelombang, baik gelombang elektromagnetik maupun gelombang mekanik
47. Neurologi, Ilmu yang menangani penyimpangan pada sistem saraf
48. Virologi, ilmu yang mempelajari tentang virus
49. Onkologi, ilmu yang mempelajari tentang kanker dan cara pencegahannya
50. Enzimologi, ilmu yang mempelajari tentang enzim
3. Molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi
Biologi merupakan ilmu tentang makhluk hidup beserta lingkungannya. Objek yang dipelajari dalam Biologi adalah makhluk hidup dan kamhluk tak hidup. Makhluk hidup selalu erat kaitannya dengan lingkungan. Lingkungan tersebut terbagi menjadi lingkungan biotik dan lingkungan abiotik. Lingkungan biotik meliputi semua makhluk hidup yang terbagi atas mikroorganisme, tumbuhan, hewan, dan manusia. Lingkungan abiotik meliputi faktor kimia dan fisika yang penting bagi makhluk hidup, seperti air, temperatur, sinar matahari dan tanah.
Dalam ruang lingkup Biologi, organisme yang dipelajari, khususnya makhluk hidup terdiri atas berbagai tingkatan organisasi kehidupan. Tingkatan organisasi yang dipelajari dimulai dari yang paling sederhana hingga tingkatan yang kompleks. Tingkatan organisasi kehidupan dimulai dari molekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, individu, populasi, ekosistem, hingga ke tingkatan bioma (Campbell, et al, 2006:4).
1. Organisasi Kehidupan Tingkat Molekul
Dalam tingkat molekuler, atom-atom berikatan membentuk molekul. Molekul-molekul tersebut akan menyusun organel-organel sel. Contohnya, membran sel plasma yang tersusun atas molekul-molekul protein, fosfolipid, kolesterol, air, karbohidrat, dan ion-ion lain. Adanya molekul tersebut, memungkinkan membran plasma menjalankan fungsinya sebagai bagian luar sel yang memisahkan sel dengan lingkungan sekitarnya.
2. Organisasi Kehidupan Tingkat Sel
Setiap makhluk hidup tersusun atas sel. Ada makhluk hidup yang tersusun atas satu sel (uniseluler), dan adapula makhluk hidup yang tersusun atas banyak sel (multiseluler). Sel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup.
Setiap sel memiliki organel-organel yang mampu menjalankan fungsinya untuk hidup. Organle sel tersebut diantaranya ribosom, mitokondria, badan golgi, retikulum endoplasma, membran plasma, dan vakuola. Seluruh aktivitas organel tersebut dikontrol oleh inti sel (nukleus).
3. Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan
Jaringan merupakan kumpulan sel yang memiliki bentuk, susunan, dan fungsi sama. Kumpulan sel tersebut bekerja sama membentuk dan menjalankan tugasnya sesuai dengan fungsinya. Kajian tentang jaringan dipelajari dalam histologi. Pada makhluk hidup terdapat berbagai macam jaringan, seperti jaringan saraf, jaringan otot, dan jaringan ikat.
Jaringan saraf memiliki fungsi menyampaikan rangsang dari luar untuk diteruskan menuju otak. Otak tersebut menanggapi rangsang melalui jaringan saraf untuk meresponnya. Misalnya, saat memegang benda panas, kita akan merespons dengan melepas benda panas tersebut.
4. Organisasi Kehidupan Tingkat Organ
Organisasi kehidupan tingkat organ merupakan organisasi hidup dari kumpulan jaringan. Organ merupakan kumpulan beberapa jaringan yang berbeda untuk melakukan suatu pekerjaan yang sama. Suatu organ memiliki tugas untuk menjalankan fungsinya. Organ terdiri atas beberapa jaringan yang berbeda. Contoh organ adalah kulit, jantung, ginjal, dan mata.
Organ kulit tersebut oleh beberapa jaringan, yaitu jaringan epitel, jaringan otot, jaringan darah, dan jaringan saraf. Keseluruhan jaringan tersebut bekerja sama menjalankan peran dan fungsinya, seperti melindungi tubuh dari berbagai faktor fisis dan menjadi pertahanan tubuh dari mikroorganisme penyebab penyakit (patogen).
Di dalam tubuh makhluk hidup, organ-organ yang berbeda akan berkumpul membentuk suatu sistem yang disebut sistem organ. Kumpulan organ-organ tersebut akan menjalankan fungsi dan tugas yang saling berkaitan. Contoh sistem pada organ pada manusia, yaitu sistem pencernaan terdiri atas organ mulut, lidah, gigi, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, dan anus.
5. Organisasi Kehidupan Tingkat Individu
Individu merupakan organisme yang tersusun oleh kumpulan sistem organ. Kumpulan sistem organ tersebut membentuk individu. Adanya berbagai sistem organ yang memiliki fungsi berbeda, membuat suatu individu mampu melakukan fungsi hidupnya dengan baik. Contoh organisasi kehidupan tingkat individu adalah seekor kucing, seekor ular, dan seorang manusia.
6. Organisasi Kehidupan Tingkat Populasi
Oeganisasi kehidupan tingkat populasi terbentuk oleh spesies atau individu yang sejenis. Populasi sendiri merupakan kelompok yang terdiri atas psesies sejenis atau sama dan mendiami suatu habitat. Habitat merupakan tempat hidup suatu makhluk hidup.
Di dalam suatu populasi terjadi interaksi atau hubungan antar spesiesnya. Hal tersebut dilakukan guna menjalankan fungsi hidupnya, misalnya berkembang biak, melakukan perkawinan, dan untuk perlindungan satu sama lainnya. contoh organisasi tingkat populasi adalah sekumpulan banteng.
Dalam Biologi, dikenal pembagian makhluk hidup menjadi beberapa kerajaan atau kingdom. Kingdom yang dipelajari terdapat lima kelompok, yaitu kingdom Monera, kingdom Protista, kingdom Fungsi, kingdom Animalia, dan kingdom Plantae. Setiap kingdom terdiri atas populasi yang berbeda, misalnya kingdom Animalia memiliki populasi banteng, populasi elang jawa, dan populasi harimau jawa.
7. Organisasi Kehidupan Tingkat Komunitas
Komunitas merupakan sekelompok populasi yang hidup dalam suatu daerah dan menempati lingkungan yang sama. Komunitas merupakan organisasi kehidupan yang memiliki banyak objek untuk diamati. Contohnya, komunitas sungai terdapat populasi katak, populasi udang, dan populasi plankton.
8. Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem
Ekosistem merupakan beberapa macam populasi yang berinteraksi dengan lingkungannya tempat mereka hidup baik dengan komponen biotik maupun komponen abiotiknya. Di dalam ekosistem, organisasi kehidupan berlangsung sangat kompleks. Antarpopulasi terdapat suatu hubungan simbiosis serta siklus energi dan materi. Siklus energi ini terjadi melalui suatu peristiwa makan dimakan yang membentuk sebuah rantai makanan. Bahkan terdapat siklus energi yang lebih luas dan rumit dalam suatu jaring-jaring makanan.
Di dalam ekosistem, hubungan antara organisme biotiknya tidak dapat terlepas dari faktor abiotiknya. Contohnya, hewan yang memerlukan air untuk minum. Air merupakan salah satu komponen abiotik.
9. Organisasi Kehidupan Tingkat Bioma
Bioma merupakan organisasi kehidupan yang cukup beragam, khususnya jenis makhluk hidup di dalamnya. Bioma adalah satuan daerah daratan yang luas di bumi bercirikan sejenis tumbuhan dominan di daerah tersebut. Contohnya bioma gurun, bioma taiga, bioma hutan hujan tropis, dan bioma tundra.
Di dalam bioma, banyak sekali jenis individu ataupun populasi yang terdapat di dalamya. Misalkan pada bioma hutan hujan tropis yang didominasikan oleh tumbuhan tropis, terdapat keaneragaman individu yang tinggi di dalamnya. Indonesia memiliki bioma hutan hujan tropis, khususnya di pulau Sumatra dan Kalimantan.
Tingkatan kehidupan organisme yang dipelajari dalam ruang lingkup Biologi dipelajari dalam berbagai tingkatan. Setiap tingkatan tersebut memiliki kekhasan mengenai cirinya.
Dalam ruang lingkup Biologi, organisme yang dipelajari, khususnya makhluk hidup terdiri atas berbagai tingkatan organisasi kehidupan. Tingkatan organisasi yang dipelajari dimulai dari yang paling sederhana hingga tingkatan yang kompleks. Tingkatan organisasi kehidupan dimulai dari molekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, individu, populasi, ekosistem, hingga ke tingkatan bioma (Campbell, et al, 2006:4).
1. Organisasi Kehidupan Tingkat Molekul
Dalam tingkat molekuler, atom-atom berikatan membentuk molekul. Molekul-molekul tersebut akan menyusun organel-organel sel. Contohnya, membran sel plasma yang tersusun atas molekul-molekul protein, fosfolipid, kolesterol, air, karbohidrat, dan ion-ion lain. Adanya molekul tersebut, memungkinkan membran plasma menjalankan fungsinya sebagai bagian luar sel yang memisahkan sel dengan lingkungan sekitarnya.
2. Organisasi Kehidupan Tingkat Sel
Setiap makhluk hidup tersusun atas sel. Ada makhluk hidup yang tersusun atas satu sel (uniseluler), dan adapula makhluk hidup yang tersusun atas banyak sel (multiseluler). Sel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup.
Setiap sel memiliki organel-organel yang mampu menjalankan fungsinya untuk hidup. Organle sel tersebut diantaranya ribosom, mitokondria, badan golgi, retikulum endoplasma, membran plasma, dan vakuola. Seluruh aktivitas organel tersebut dikontrol oleh inti sel (nukleus).
3. Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan
Jaringan merupakan kumpulan sel yang memiliki bentuk, susunan, dan fungsi sama. Kumpulan sel tersebut bekerja sama membentuk dan menjalankan tugasnya sesuai dengan fungsinya. Kajian tentang jaringan dipelajari dalam histologi. Pada makhluk hidup terdapat berbagai macam jaringan, seperti jaringan saraf, jaringan otot, dan jaringan ikat.
Jaringan saraf memiliki fungsi menyampaikan rangsang dari luar untuk diteruskan menuju otak. Otak tersebut menanggapi rangsang melalui jaringan saraf untuk meresponnya. Misalnya, saat memegang benda panas, kita akan merespons dengan melepas benda panas tersebut.
4. Organisasi Kehidupan Tingkat Organ
Organisasi kehidupan tingkat organ merupakan organisasi hidup dari kumpulan jaringan. Organ merupakan kumpulan beberapa jaringan yang berbeda untuk melakukan suatu pekerjaan yang sama. Suatu organ memiliki tugas untuk menjalankan fungsinya. Organ terdiri atas beberapa jaringan yang berbeda. Contoh organ adalah kulit, jantung, ginjal, dan mata.
Organ kulit tersebut oleh beberapa jaringan, yaitu jaringan epitel, jaringan otot, jaringan darah, dan jaringan saraf. Keseluruhan jaringan tersebut bekerja sama menjalankan peran dan fungsinya, seperti melindungi tubuh dari berbagai faktor fisis dan menjadi pertahanan tubuh dari mikroorganisme penyebab penyakit (patogen).
Di dalam tubuh makhluk hidup, organ-organ yang berbeda akan berkumpul membentuk suatu sistem yang disebut sistem organ. Kumpulan organ-organ tersebut akan menjalankan fungsi dan tugas yang saling berkaitan. Contoh sistem pada organ pada manusia, yaitu sistem pencernaan terdiri atas organ mulut, lidah, gigi, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, dan anus.
5. Organisasi Kehidupan Tingkat Individu
Individu merupakan organisme yang tersusun oleh kumpulan sistem organ. Kumpulan sistem organ tersebut membentuk individu. Adanya berbagai sistem organ yang memiliki fungsi berbeda, membuat suatu individu mampu melakukan fungsi hidupnya dengan baik. Contoh organisasi kehidupan tingkat individu adalah seekor kucing, seekor ular, dan seorang manusia.
6. Organisasi Kehidupan Tingkat Populasi
Oeganisasi kehidupan tingkat populasi terbentuk oleh spesies atau individu yang sejenis. Populasi sendiri merupakan kelompok yang terdiri atas psesies sejenis atau sama dan mendiami suatu habitat. Habitat merupakan tempat hidup suatu makhluk hidup.
Di dalam suatu populasi terjadi interaksi atau hubungan antar spesiesnya. Hal tersebut dilakukan guna menjalankan fungsi hidupnya, misalnya berkembang biak, melakukan perkawinan, dan untuk perlindungan satu sama lainnya. contoh organisasi tingkat populasi adalah sekumpulan banteng.
Dalam Biologi, dikenal pembagian makhluk hidup menjadi beberapa kerajaan atau kingdom. Kingdom yang dipelajari terdapat lima kelompok, yaitu kingdom Monera, kingdom Protista, kingdom Fungsi, kingdom Animalia, dan kingdom Plantae. Setiap kingdom terdiri atas populasi yang berbeda, misalnya kingdom Animalia memiliki populasi banteng, populasi elang jawa, dan populasi harimau jawa.
7. Organisasi Kehidupan Tingkat Komunitas
Komunitas merupakan sekelompok populasi yang hidup dalam suatu daerah dan menempati lingkungan yang sama. Komunitas merupakan organisasi kehidupan yang memiliki banyak objek untuk diamati. Contohnya, komunitas sungai terdapat populasi katak, populasi udang, dan populasi plankton.
8. Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem
Ekosistem merupakan beberapa macam populasi yang berinteraksi dengan lingkungannya tempat mereka hidup baik dengan komponen biotik maupun komponen abiotiknya. Di dalam ekosistem, organisasi kehidupan berlangsung sangat kompleks. Antarpopulasi terdapat suatu hubungan simbiosis serta siklus energi dan materi. Siklus energi ini terjadi melalui suatu peristiwa makan dimakan yang membentuk sebuah rantai makanan. Bahkan terdapat siklus energi yang lebih luas dan rumit dalam suatu jaring-jaring makanan.
Di dalam ekosistem, hubungan antara organisme biotiknya tidak dapat terlepas dari faktor abiotiknya. Contohnya, hewan yang memerlukan air untuk minum. Air merupakan salah satu komponen abiotik.
9. Organisasi Kehidupan Tingkat Bioma
Bioma merupakan organisasi kehidupan yang cukup beragam, khususnya jenis makhluk hidup di dalamnya. Bioma adalah satuan daerah daratan yang luas di bumi bercirikan sejenis tumbuhan dominan di daerah tersebut. Contohnya bioma gurun, bioma taiga, bioma hutan hujan tropis, dan bioma tundra.
Di dalam bioma, banyak sekali jenis individu ataupun populasi yang terdapat di dalamya. Misalkan pada bioma hutan hujan tropis yang didominasikan oleh tumbuhan tropis, terdapat keaneragaman individu yang tinggi di dalamnya. Indonesia memiliki bioma hutan hujan tropis, khususnya di pulau Sumatra dan Kalimantan.
Tingkatan kehidupan organisme yang dipelajari dalam ruang lingkup Biologi dipelajari dalam berbagai tingkatan. Setiap tingkatan tersebut memiliki kekhasan mengenai cirinya.
4. Manfaat mempelajari biologi bagi diri sendiri dan lingkungan
Berkembangnya suatu ilmu diharapkan memberikan kontribusi kepada kesejahteraan bagi kehidupan. Dengan berkembangnya berbagai cabang biologi akan semakin bertambah besar peluang manfaat yang disumbangkan oleh biologi, antara lain:
1. Memberikan pemahaman lebih mendalam kepada diri seseorang yang dapat diterapkan sebagai dasar untuk meningkatkan taraf hidupnya.
2. Memberikan pengetahuan akan berbagai sumber daya hayati yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan hidup manusia.
3. Memberikan rangsangan pada manusia untuk melakukan diversifikasi pemanfaatan sumber daya hayati sehingga diperoleh sumber baru yang berbeda.
4. Memberikan pengetahuan untuk melakukan konservasi terhadap sumber daya hayati agar tidak punah.
Seseorang yang memahami biologi akan bersikap dan bertindak lain dalam menghadapi permasalahan kehidupan dibandingkan dengan orang yang tidak memiliki pemahaman biologi. Contohnya, ketika munculnya wabah SARS, anggota masyarakat disarankan menggunakan masker. Orang awam mungkin beranggapan dengan menggunakan masker mereka tidak akan terkena SARS. Sementara itu bagi yang memahami akan virus, mereka menyadari hanya untuk mencegah meluasnya virus SARS saja, dan mereka selalu waspada dengan menjaga kebersihan serta mempersiapkan tindakan yang tepat bila menjumpai gejala SARS di masyarakat.
1. Memberikan pemahaman lebih mendalam kepada diri seseorang yang dapat diterapkan sebagai dasar untuk meningkatkan taraf hidupnya.
2. Memberikan pengetahuan akan berbagai sumber daya hayati yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan hidup manusia.
3. Memberikan rangsangan pada manusia untuk melakukan diversifikasi pemanfaatan sumber daya hayati sehingga diperoleh sumber baru yang berbeda.
4. Memberikan pengetahuan untuk melakukan konservasi terhadap sumber daya hayati agar tidak punah.
Seseorang yang memahami biologi akan bersikap dan bertindak lain dalam menghadapi permasalahan kehidupan dibandingkan dengan orang yang tidak memiliki pemahaman biologi. Contohnya, ketika munculnya wabah SARS, anggota masyarakat disarankan menggunakan masker. Orang awam mungkin beranggapan dengan menggunakan masker mereka tidak akan terkena SARS. Sementara itu bagi yang memahami akan virus, mereka menyadari hanya untuk mencegah meluasnya virus SARS saja, dan mereka selalu waspada dengan menjaga kebersihan serta mempersiapkan tindakan yang tepat bila menjumpai gejala SARS di masyarakat.
1. Gambar-gambar tentang ruang lingkup biologi
· Tingkat molekul
Pada hewan:
Pada tumbuhan: · Tingkat sel
1. Sel tumbuhan
 |
2. Sel hewan
 |
3. Perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan
 |
· Tingkat jaringan
Contoh:
Jaringan tulang
 |
Jaringan saraf
Jaringan pengangkut pada tanaman
 | |||
 | |||
· Tingkat organ
Organ kulit:
 |
· Tingkat populasi
 |  |
· Tingkat komunitas
 | |||
 | |||
· Tingkat ekosistem
· Tingkat bioma
2. Manfaat mempelajari ilmu biologi
a) 
kesehatan
kesehatanb) klasifikasi makhluk hidup dan keanekaragman hayati
 |
c) Pertanian
 |
d) Makanan
 |
e) Peternakan
 |
3. Microsoft power point tentang materi ruang lingkup biologi
LP 1: PRODUK BESERTA KUNCI LP1 .
MATERI PEMBELAJARAN: Ruang Lingkup Biologi
1. Apa pengertian dari biologi ?
Jawab: Biologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup.
2. Apa yang membedakan makhluk hidup dan makhluk tak hidup ?
Jawab: Yang membedakan makhluk hidup dan makhluk tak hidup adalah pada makhluk hidup terdiri atas suatu zat kompleks yang disebut protoplasma yang tersusun dari sel, makhluk hidup kemampuan menanggapi rangsangan, dapat tumbuh melakukan respirasi nutrisi, dan adaptasi.
3. Sebutkan cabang- cabang ilmu biologi beserta penjelasannya?
Jawab: paling tidak siswa mampu menyebutkan
Morfologi mempelajari bentuk luar makhluk hidup
Anatomi mempelajari bagian alat- alat dalam makhluk hidup
Fisiologi mempelajari fungsi alat-alat tubuh
Genetika mempelajari penurunan sifat
Histology mempelajari tentang jaringan
LP 2: PROSES BESERTA KUNCI LP2 .
MATERI PEMBELAJARAN: Ruang Lingkup Biologi
1. Secara kelompok siswa mampu bekerja sama untuk menemukan konsep dan pengertian dari molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi.
2. Secara kelompok siswa mampu bekerja sama dengan teliti untuk menemukan manfaat dari mempelajari biologi bagi dirinya sendiri dan lingkungan hidupnya.
LP 1: PRODUK BESERTA KUNCI LP1 .
MATERI PEMBELAJARAN: Obyek Biologi
1. Sebutkan pengertian dan contoh dari obyek biologi pada tingkat individu sampai bioma?
Jawab:
· Individu merupakan suatu makhluk tunggal
Contoh: seekor kucing, tikus, dan sebatang pohon.
· Populasi adalah kelompok individu dari satu spesies yang menduduki areal tertentu
Contoh: populasi jerapah. Populasi rumput
· Komunitas merupakan kelompok populasi yang saling berinteraksi, dan hidup dalam suatu area yang menonjol adalah adanya persaingan dan predasi.
Contoh: rantai makanan dan jaring-jaring makanan
· Ekosistem adalah suatu interaksi pada daerah tertentu yang terbentuk dari komponen hidup dan tak hidup.
Contoh: ekosistem sawah, ekosistem air tawar.
· Bioma adalah suatu masyarakat umum dari kehidupan organism yang mencapai klimaks dalam suatu wilayah di permukaan bumi.
Contoh: tundra( kehidupan padang lumut), savana ( kehidupan padang rumput)
2. Apasajakah cabang-cabang utama dari ilmu alam adalah:
LP2: PROSES BESERTA KUNCI LP2 PROSES
MATERI PEMBELAJARAN: OBYEK BIOLOGI
1. Melalui diskusi kelompok siswa dapat membedakan antara populasi.komunitas, ekosistem, dan bioma.
2. Melalui proses diskusi siswa dapat menganalisis dan menemukan factor yang membedakan antara populasi.komunitas, ekosistem, dan bioma seperti adanya simbiosis pada tingkat populasi, adanya rantai dan jaring-jaring makanan pada komunitas, membedakan antara komponen biotic dan abiotik pada ekosistem, dapat membedakan antara tundra, savanna, gurun, hutan homogen dan hutan heterogen pada tingkat bioma.
LP1: PRODUK BESERTA KUNCI LP1 PRODUK
MATERI PEMBELAJARAN: MASALAH BIOLOGI PADA BERBAGAI TINGKAT ORGANISASI KEHIDUPAN
1. Sebutkan berbagai contoh masalah biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan terutama pada tingkat populasi, komunitas, ekosistem, dan bioma?
Jawab:
· Tingkat populasi: animal behavior yang ditunjukkan oleh hewan/ tumbuhan untuk bertahan hidupdan beradaptasi dengan lingkungannya.
· Tingkat ekosistem: hilang atau berkurangnya suatu komunitas pada rantai dan jaring-jaring makanan akan menimbulkan ketidak seimbangan ekosistem.
· Tingkat bioma: rusaknya habitat hidup suatu ekosistem akan berakibat buruk pada ekosistem yang menghuni kawasan tersebut.(rusaknya savanna, menyebabkan kematian bagi hewan yang mempunyai habitat di padang rumput, seperti kuda, zebra, dan hewan herbivore lainnya.
LP2: PROSES BESERTA KUNCI LP2 PROSES
MATERI PEMBELAJARAN:
MASALAH BIOLOGI PADA BERBAGAI TINGKAT ORGANISASI KEHIDUPAN
1. Melalui proses diskusi siswa mampu menganalisis dengan teliti bersama teman sekelompoknya tentang kondisi lingkunan sekitar serta membentuk kepribadian yang peduli dan bertanggung jawab pada lingkungannya demi kelangsungan hidup makhluuk hidup.
LP3: PSIKOMOTORIK BESERTA KUNCI LP3 PSIKOMOTORIK
MATERI PEMBELAJARAN:
MASALAH BIOLOGI PADA BERBAGAI TINGKAT ORGANISASI KEHIDUPAN
1. Membuat rencana penelitian sesuai langkah-langkah dalam metode ilmiah:
· Merumuskan masalah
· Mengumpulkan data
· Menyusun hipotesis
· Eksperimen
· Kesimpuulan
· Uji kesimpulan
2. Siswa mampu bersikap ilmiah yang ditunjukan para ahli biologi.
· Pengamatan
· Pengelompokan
· Mencari hubungan
· Meramalkan
· Membuat hipotesis
· Bertanya
· Penerapan/ aplikasi
· Merencanakan percobaan/ penelitian
· Mengomunikasikan
3. Ketentuan tentang prosedur mengadakan rencana penelitian sederhana
· Memilih masalah
· Studi pendahuluan
· Merunuskan masalah
· Merumuskan anggapan dasar
· Hipotesis
· Memilih pendekatan
· Menentukan variable dan sumber data
· Menentukan dan menyusun instrumen
· Mengumpulkan data
· Analisis datamenarik kesimpulan
· Menyusun laporan
LP4: PENGAMATAN PERILAKU BERKARAKTER UNTUK
SEMUA MATERI PEMBELAJARAN.
Tabel Spesifikasi Lembar Penilaian
| Indikator | LP dan Butir Soal | Kunci LP dan Buti:r Soal |
| Karakter: Menunjakan perilaku berkarakter, meliputi: teliti, jujur, peduli, tanggungjawab, kerja sama, terbuka dan menghargai pedapat teman | LP 4 Karakter: RTK 1, 2, 3, 4, 5 | Seluruh RTK itu minimal memperoleh penilaian Menunjukan kemajuan dan dipercayakan kepada judgement Penilai/Guru |
| Keterampilan social: Menunjukan keterampilan social meliputi, bertanya, menyumbang idea tau pendapat, menjadi pendengar yang baik, komunikasi | LP 5 keterampilan social: RTK 1, 2, 3, 4 | Seluruh RTK itu minimal memperoleh penilaian Menunjukan kemajuan dan dipercayakan kepada judgement Penilai/Guru |
LP5: PENGAMATAN PERILAKU BERKARAKTER UNTUK
SEMUA MATERI PEMBELAJARAN.
Format Pengamatan Perilaku Karakter
Siswa: Kelas: Tanggal:
Petunjuk:
Untuk setiap perilaku berkarakter berikut ini, beri penialaian atas perilaku berkarakter siswa menggunakan skala berikut ini:
A = sangat baik C = menunjukan kemajuan
B = memuaskan D = memerluka perbaikan
| NO | Perilaku Berkarakter | Memerlukan perbaikan (D) | Menunjukan kemajuan (C) | Memuaskan (B) | Sangat baik (A) |
| 1 | Jujur | | | | |
| 2 | Peduli | | | | |
| 3 | Tanggungjawab | | | | |
LP 1: PRODUK BESERTA KUNCI LP1 .
MATERI PEMBELAJARAN: Ruang Lingkup Biologi
1. Bagaimanakah karakteristik umum sains?
Jawab: Ilmu pengetahuan alam adalah istilah yang digunakan yang merujuk pada rumpun ilmu dimana obyeknya adalah benda-benda alam dengan hukum-hukum yang pasti dan umum, berlaku kapan pun dimana pun. "ilmu alam" dapat menjadi arti alternatif bagi biologi, terlibat dalam proses-proses biologis, dan dibedakan dari ilmu fisik (terkait dengan hukum-hukum fisika dan kimia yang mendasari alam semesta).
Penilaian:
· Jika siswa mampu menjawab dengan benar,nilainya 10
· Jika siswa mampu menjawab namun kurang lengkap, nilainya 8
· Jika siswa mampu menjawab namun tidak lengkap, nilainya 7
· Jika siswa belum mampu memjawab, nilainya 6
2. Apa pengertian dari biologi ?
Jawab: Biologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup.
Penilaian:
· Jika siswa mampu menjawab dengan benar,nilainya 10
· Jika siswa mampu menjawab namun kurang lengkap, nilainya 8
· Jika siswa mampu menjawab namun tidak lengkap, nilainya 7
· Jika siswa belum mampu memjawab, nilainya 6
3. Apa yang membedakan makhluk hidup dan makhluk tak hidup ?
Jawab: Yang membedakan makhluk hidup dan makhluk tak hidup adalah pada makhluk hidup terdiri atas suatu zat kompleks yang disebut protoplasma yang tersusun dari sel, makhluk hidup kemampuan menanggapi rangsangan, dapat tumbuh melakukan respirasi nutrisi, dan adaptasi.
Penilaian:
· Jika siswa mampu menjawab dengan benar,nilainya 10
· Jika siswa mampu menjawab namun kurang lengkap, nilainya 8
· Jika siswa mampu menjawab namun tidak lengkap, nilainya 7
· Jika siswa belum mampu memjawab, nilainya 6
4. Sebutkan cabang- cabang ilmu biologi beserta penjelasannya?
Jawab: paling tidak siswa mampu menyebutkan cabang-cabang utama dari ilmu alam adalah:
n Taksonomi (pengelompokan organisme berdasarkan persamaan dan perbedaan)
n Virologi (virus)
n Mikrobiologi (mikroorganisme)
n Mikologi (jamur, ragi dan kapang)
n Botani (tumbuhan): pteridologi (paku), bryologi (lumut).
n Zoologi (hewan): entomologi (serangga), iktiologi (ikan), herpetologi (reptil dan amfibi), ornitologi (unggas/burung), mamologi (mamalia)
n Biologi perkembangan: perkembangan individu organisme
n Embriologi: perkembangan embrio
n Anatomi: struktur internal organisme
n Fisiologi: fungsi-fungsi yang terjadi pada kehidupan organisme
Penilaian:
· Jika siswa mampu menjawab cabang-cabang biologi minimal seperti yang disebutkan di atas, nilainya 8
· Jika siswa mampu menjawab cabang-cabang biologi lebih dari yang disebutkan di atas, nilainya 9-10
LP 2: PROSES BESERTA KUNCI LP2 .
MATERI PEMBELAJARAN: Ruang Lingkup Biologi
1. Secara kelompok siswa mampu bekerja sama untuk menemukan konsep dan pengertian dari molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi.
2. Secara kelompok siswa mampu bekerja sama dengan teliti untuk menemukan manfaat dari mempelajari biologi bagi dirinya sendiri dan lingkungan hidupnya.
3. Menyebutkan manfaat yang disumbangkan oleh biologi, antara lain:
1. Memberikan pemahaman lebih mendalam kepada diri seseorang yang dapat diterapkan sebagai dasar untuk meningkatkan taraf hidupnya.
2. Memberikan pengetahuan akan berbagai sumber daya hayati yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan hidup manusia.
3. Memberikan rangsangan pada manusia untuk melakukan diversifikasi pemanfaatan sumber daya hayati sehingga diperoleh sumber baru yang berbeda.
4. Memberikan pengetahuan untuk melakukan konservasi terhadap sumber daya hayati agar tidak punah.
1. Memberikan pemahaman lebih mendalam kepada diri seseorang yang dapat diterapkan sebagai dasar untuk meningkatkan taraf hidupnya.
2. Memberikan pengetahuan akan berbagai sumber daya hayati yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan hidup manusia.
3. Memberikan rangsangan pada manusia untuk melakukan diversifikasi pemanfaatan sumber daya hayati sehingga diperoleh sumber baru yang berbeda.
4. Memberikan pengetahuan untuk melakukan konservasi terhadap sumber daya hayati agar tidak punah.
4. Manfaat/contoh penerapan ilmu biologi dalam bidang:
a. Pertanian
1) Penemuan bibit unggul dan pola pemupukkan yang sesuai dapat meningkatkan produksi pertanian
2) Melalui rekayasa genetika dapat diciptakan jenis tanaman budidaya yang mampu menghasilkan insektisida sendiri (apel, pir, kol,brokoli, kentang), buah-buahan tanpa biji (semangka, pepaya, jeruk, anggur)
3) Melalui teknik kultur jaringan tanaman unggul dapat dibudidayakan/diperbanyak dalam waktu yang singkat.(kelapa sawit, anggrek, pisang, wortel).
b. Makanan
1) Pemanfaatan beberapa jenis mikroorganisme dalam industri makanan, sehingga makanan yang dihasilkan bersifat tahan lama, memiliki rasa yang disukai, serta memiliki nilai ekonomi yang tinggi.
Contoh: nata de coco, roti, keju, tempe, tape, kecap, anggur.
c. Kedokteran
1) Ditemukan metode transplantasi (pencangkokan) organ bagi seseorang yang mengalami kerusakan atau disfungsi organ tubuhnya.
2) Dengan dipelajarinya berbagai macam virus (virologi) membantu manusia untuk menciptakan berbagai macam vaksin dari virus itu sendiri
3) Penemuan teknik bayi tabung membantu masalah pasutri yang tidak memiliki keturunan
4) Mikrobiologi kedokteran telah berhasil menemukan berbagai macam antibiotik untuk berbagai macam bakteri penyebab penyakit.
d. Peternakan
1) Dengan adanya ilmu anatomi dan fisiologi hewan ditemukan teknik inseminasi (kawin suntik) yang bertujuan untuk mendapatkan hewan ternak dengan kualitas yang baik serta produksi yang meningkat
2) Teknik vertilisasi in vitro . Embrio ternak yang unggul dihasilkan di luar uterus dalam jumlah tertentu, dan disimpan dalam jangka waktu tertentu pada nitrogen cair dengan suhu 196oC, kemudian dapat diimplantasikan ke induk betina tidak unggul dari spesies yang sama dengan demikian akan cepat diperoleh banyak ternak unggul
Penilaian:
· Jika siswa mampu menjawab dengan lebih dari yang diuraikan diatas, nilainya 10
· Jika siswa mampu menjawab lengkap seperti yang diuraikan di atas, nilainya 8
· Jika siswa mampu menjawab namun kurang lengkap, nilainya 7
· Jika siswa mampu menjawab namun tidak lengkap , nilainya 6
LP5: PENGAMATAN PERILAKU BERKARAKTER UNTUK
SEMUA MATERI PEMBELAJARAN.
Format Pengamatan Perilaku Karakter
Siswa: Kelas: Tanggal:
Petunjuk:
Untuk setiap perilaku berkarakter berikut ini, beri penialaian atas perilaku berkarakter siswa menggunakan skala berikut ini:
A = sangat baik C = menunjukan kemajuan
B = memuaskan D = memerluka perbaikan
| NO | Perilaku Berkarakter | Memerlukan perbaikan (D) | Menunjukan kemajuan (C) | Memuaskan (B) | Sangat baik (A) |
| 1 | Jujur | | | | |
| 2 | Peduli | | | | |
| 3 | Tanggungjawab | | | | |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar