>> Jurnal Florea

KATA PENGANTAR

Puji syukur redaksi ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunianya untuk penerbitan Florea, Jurnal Biologi dan pembelajarannya edisi yang pertama. Florea merupakan jurnal yang berisi tentang kajian-kajian seputar Biologi dan pembelajaran Biologi yang disesuaikan dengan kondisi saat ini. Florea merupakan wajah artikel ilmiah hasil kajian dari riset maupun hasil analisis kritis yang diwujudkan dalam bentuk review artikel. Florea diterbitkan setiap enam bulan sekali, pada bulan April dan Oktober. Kontributor Florea berasal dari segala komponen baik peneliti, dosen, mahasiswa, guru dan berbagai pihak yang terkait dengan tema Florea.

Edisi April volume 1 ini berisi sepuluh artikel yang terdiri dari dua artikel review dan delapan hasil riset. Kontributor eksternal berasal dari Universitas Negeri Malang, Universitas Sebelas Maret, Universitas Negeri Surabaya, UIN Malang, SMPN 1 Paron dan SMPN 1 Pacitan. Dst...

Madiun, April 2014
Redaksi Florea

PENGARUH UMUR BETINA Drosophilla melanogaster strain tx TERHADAP JUMLAH ANAKAN DAN JENIS KELAMIN F1 SEBAGAI BAHAN PANDUAN PRAKTIKUM GENETIKA

Abstrak: 

Every living organism has the ability to reproduce that aims to maintain the kind ( species). Sexual maturity conditions of  Drosophilla melanogaster will affect the outcome of the offspring ,that is a number of offspring and a kind offspring sex. Sexual maturation of female D. melanogaster individuals also greatly affect to the offspring conditions. Genetic research using D. melanogaster as an experimental material will be interesting and challenging for the university students . The purpose of this study was to determine: 1)The effect of age of female D.  melanogaster strains tx on offspring number and the sex of F1. 2) The research results will use as a guide to the preparation of the genetics lab. The study was conducted using a completely randomized design methods . Data were analyzed using analysis of variance of the path (oneway Anova) followed  further test by 5 % BNT test. Data showed the effect of age of female D. melanogaster strains tx on a number of offspring and the kind sex of F1 . The average number of offspring at various ages females are 149.38 . The average of are 72.03 and 77.34 of the female. After further testing with BNT in 5% of level indicates that the number of F1 offspring in females treatment aged 12 , 24 , 36 and 48 hours resulted in a lot of different number of offspring significantly with the number of female progeny from crosses age 60 , 72, 84 and 96 hours resulted in the number of little offspring. From the study it can be concluded that the age of the female D. melanogaster strains tx effect on a number of offspring and a kind of F1 sex of progeny . The older females ,the number of offsprings produced are less, because females decreased fertility and fecundity . Individual males have a higher mortality compared with all age female D. melanogaster strains tx .

Keyword : Females Age , D. melanogaster strain Tx, Practical Guidelines.

PENDAHULUAN

Setiap makhluk hidup memiliki kemampuan untuk melakukan reproduksi yang bertujuan untuk mempertahankan jenisnya (species). Kelestarian spesies secara keseluruhan mengharuskan tiap individu memperbanyak diri. Tiap generasi menghasilkan individu baru untuk menggantikan yang mati tanpa reproduksi suatu spesies akan punah. Lebih lanjut Campbell (2009) menyatakan bahwa Ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat yang diwariskan, proses penurunan sifat (hereditas), dan variasi yang terjadi pada keturunannya disebut ilmu genetika. Salah satu subyek penelitian yang dapat digunakan untuk mempelajari ilmu ini adalah lalat buah D. melanogaster.

Genetika sebagai salah satu cabang ilmu pengalaman (experienced sciences) merupakan ilmu yang yang sangat menarik dan sekaligus menantang. Hal ini disebabkan setiap makhluk hidup, khususnya makhluk hidup tingkat tinggi (multiseluler) melakukan perkawinan atau persilangan antar sesama jenisnya. Fenomena kawin terjadi secara alamiah dan sangat menarik untuk diamati tetapi kurang diimplementasikan dalam pembelajaran genetika bagi mahasiswa.

Berkenaan dengan umur betina D. Melanogaster, King (1970)  dalam Muliati (2000) menyatakan bahwa jumlah telur yang yang diproduksi oleh individu betina D. melanogaster  bervariasi tergantung umur betina,  kelembaban dan nutrisi. Fowler (1973) dalam Muliati (2000) melaporkan individu betina D. melanogaster dapat mengelurkan ovum rata-rata 64 butir per hari, sehingga jika individu betina mampu hidup selama 30 hari, individu tersebut dapat menghasilkan 2000 telur.

Berkaitan dengan individu betina Cockburn, et al. (2002) dalam Long & Pischeda (2005) mangemukakan bahwa kondisi betina juga mempengaruhi rasio seks F1. Betina dapat meningkatkan kemampuannya untuk menghasilkan keturunan dengan cara kawin dengan jantan “high-quality” untuk menghasilkan anakan jantan dan kawin dengan jantan “low-quality” untuk menghasilkan anakan betina.

Perkembangbiakan D. melanogaster dilakukan secara seksual dengan berbagai situasi dan kondisi yang dapat mempengaruhi keberhasilan kawinnya. Perkawinan pada D. melanogaster dimulai ketika hewan tersebut telah mencapai kedewasaan seksual. Menurut Indayati (1999) dalam Widya (2010) mengemukakan bahwa kedewasaan seksual pada individu jantan ditandai dengan kemampuan menghasilkan dan mengeluarkan sperma, sedangkan pada individu betina ditandai dengan kemampuan dalam mengovulasikan ootid.

Fowler (1973) dalam Hartanti (1998) menyatakan bahwa pada umumnya individu jantan akan kawin ketika sudah mencapai kematangan seksual yaitu kira-kira berumur 12 jam setelah menetas. Pada individu betina mereka tidak akan  kawin selama selang waktu 12 jam pertama setelah keluar dari pupa. Biasanya individu betina akan menolak kawin dengan jantan, hal tersebut menunjukkan bahwa individu betina belum mencapai aktivitas maksimum kematangan seksual sampai berumur 48 jam. D. melanogaster dianggap telah mencapai kedewasaan seksual setelah mampu menghasilkan dan mengeluarkan spermatozoa (untuk individu jantan) dan ootid (untuk individu betina).

Kondisi kedewasaan seksual individu  D. melanogaster akan mempengaruhi hasil dan kondisi keturunannya, baik jumlah keturunan maupun jenis kelamin keturunan. Kematangan seksual individu betina D. melanogaster juga akan berpengaruh terhadap kondisi keturunannya. Oleh karena itu, penelitian ini penting dilakukan untuk mengetahui pengaruh umur betina D. melanogaster terhadap jumlah  anakan dan jenis kelamin F1.

Penelitian ilmu genetika dengan  menggunakan D. melanogaster sebagai bahan percobaan akan menarik dan menantang bagi mahasiswa. Selama ini mahasiswa hanya mendapatkan teori mengenai ilmu genetika namun belum berperan aktif dalam  proses pembelajaran genetika secara praktis dan aplikatif. Pembelajaran genetika sekarang ini masih sangat tradisional sehingga perlu adanya peningkatan pembelajaran genetika yang berkembang seiring dengan perkembangan IPTEK dan bioteknologi.

Berdasarkan penjelasan di atas maka dilakukan penelitian ini yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh umur betina D. melanogaster strain tx terhadap jumlah anakan dan jenis kelamin F1, serta penggunaan hasil penelitian sebagai bahan penyusunan panduan praktikum genetika.

METODE

Alat yang digunakan dalam penelitian antara lain botol selai, kain kasa, tutup botol dari spons, kertas label, timbangan, pengaduk, kantong plastik bening, gunting, panci, blender, kompor gas, pisau, kuas, selang, kertas pupasi dan spidol permanen. Bahan yang diperlukan dalam penelitian adalah Drosophila melanogaster strain tx, pisang rajamala, tape singkong, gula merah, air, yeast, deterjen

Peremajaan stok induk D. melanogaster strain tx

Menyiapkan beberapa botol selai yang telah berisi medium lengkap dengan yeast dan kertas pupasi. Memulai peremajaan jika pada stok awal telah banyak ditemukan  larva dengan cara memasukkan beberapa pasang D. melanogaster strain tx dari stok tersebut ke dalam botol baru dengan cara menggunakan sedotan yang terbuat dari selang plastik. Memberi identitas dengan kertas label  pada medium  berupa tanggal peremajaan pada botol selai yang telah berisi D. melanogaster strain tx tersebut. Menunggu hingga muncul pupa yang menghitam (pupa terbentuk setelah 6-7 hari setelah dikawinkan) kemudian mengisolasi pupa dalam selang ampul.

Pengumpulan D. melanogaster strain tx

Menyiapkan selang plastik sepanjang ± 8 cm. Memasukkan irisan pisang rajamala ditengah selang sampai membagi selang tersebut kurang lebih  sama panjangnya. Memindahkan pupa yang menghitam dari stok induk ke selang ampul dengan menggunakan kuas pada kedua sisi selang. Menutup kedua sisi selang dengan menggunakan potongan spons. Menunggu pupa menetas sampai terbentuk individu baru untuk diperlakukan sesuai dengan tingkatan perlakuan yaitu umur betina yang diinginkan yaitu umur betina 12 jam, 24 jam, 36 jam, 48 jam, 60 jam, 72 jam, 84 jam dan 96 jam. Memberi label untuk menunjukkan individu baru tersebut menetas (tanggal dan jam).

Persilangan D. melanogaster strain tx

Menyiapkan botol yang telah berisi medium kultur sesuai dengan jumlah persilangan dan  ulangannya. Menyilangkan pupa yang telah menetas sesama strain tx (♂tx >< ♀tx). Menyilangkan  satu ekor jantan (umur 1-3 hari) setelah menetas dengan satu ekor betina umur 12 jam  setelah menetas selama 5 jam dan memberi label botol “A”. Masing-masing persilangan dilakukan sebanyak 4 kali ulangan. Setelah muncul larva, memindahkan individu betina dari botol “A”ke botol “B” dan mengamati jumlah imago yang menetas dari pupa pada botol “A” serta mengamati jenis kelamin F1 setiap hari sampai hari ke-7. Mengamati individu betina di botol “B”, jika pada botol “B” telah ada larva, maka memindahkan induk betina ke dalam botol “ C” dan seterusnya hingga individu betina mati. Mengamati jumlah anakan dan jenis kelamin F1 di botol “B” setiap hari selama 14 hari. Mengulangi  prosedur yang sama untuk  individu betina umur 24 jam, 36 jam, 48 jam, 60 jam, 72 jam, 84 jam dan 96 jam.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Jumlah anakan D. melanogaster Strain Tx

Rata-rata jumlah anakan pada berbagai perlakuan umur betina maka disajikan dalam histogram seperti pada Gambar 1.

Gambar 1. Histogram rata-rata umlah anakan pada berbagai umur betina D. melanogaster Strain Tx

Rata-rata jumlah anakan D. melanogaster strain tx pada setiap perlakuan umur betina 12, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96 jam adalah 149.38 dan umur betina 48 jam menunjukkan jumlah rata-rata anakan paling banyak yaitu 192.5, sedangkan umur betina 96 jam menunjukkan jumlah rata-rata anakan paling sedikit yaitu 64,5.

Hasil analisa data menunjukkan bahwa pada umur betina D. melanogaster strain tx sangat berpengaruh terhadap jumlah anakan. Uji lebih lanjut BNT 5%, menunjukkan umur betina 12, 24, 36 dan 48 jam jumlah anakan paling banyak dan rata-rata paling besar yaitu 192,50 pada umur betina 48 jam. Sedangkan umur 60, 72, 84 dan 96 jam mengalami penurunan jumlah anakan dan umur 96 jam rata-rata jumlah anakan paling sedikit yaitu 64,50, hal tersebut dikarenakan kondisi kedewasaan seksual individu betina D. melanogaster yang mempengaruhi hasil jumlah keturunannya. Hal ini sesuai dengan Frida (2002) yang menyatakan bahwa individu betina D. melanogaster umur 2 hari atau 48 jam setelah menetas  merupakan kondisi yang baik karena pada umur individu betina tersebut paling tinggi daya reseptivitasnya.

Fekunditas betina pada setiap perlakuan umur betina D. melanogaster adalah berbeda. Semakin tua umur betina maka semakin menurun fekunditas atau kesuburannya, sehingga semakin menurun tingkat fertilitas betina yang menyebabkan jumlah anakan menjadi semakin sedikit. Berkenaan dengan fekunditas umur betina D. melanogaster, Somashekar  et al. (2011) melaporkan umur betina D. melanogaster muda 1-2 hari memiliki fekunditas yang tinggi dan paling subur dalam keberhasilan kawin (mating succes) yang dapat menghasilkan total telur 50 butir dibandingkan dengan umur betina dewasa dan umur betina tua. Lebih lanjut Sgro et al. (2000) menyatakan bahwa semakin tua umur betina maka semakin menurun fertilitasnya.

Hasil penelitian menunjukkan pada umur betina 48 jam dihasilkan jumlah anakan paling besar, ini berarti bahwa kedewasaan seksual D. melanogaster sebagian besar mengalami  kematangan  seksual pada umur 48 jam setelah menetas. Individu betina tidak akan kawin selama selang waktu 12 jam pertama setelah keluar dari pupa,  dan biasanya menolak kawin dengan jantan. Hal tersebut dikarenakan individu betina belum mencapai aktivitas maksimum kematangan seksual sampai berumur 48 jam. Berkenaan dengan individu betina D. melanogaster King (1970)  dalam Muliati (2000) menyatakan bahwa jumlah telur yang yang diproduksi oleh individu betina D. melanogaster  bervariasi tergantung umur betina,  kelembaban dan nutrisi. Fowler (1973) dalam Muliati (2000) melaporkan individu betina D. melanogaster dapat mengelurkan ovum rata-rata 64 butir per hari, sehingga jika individu betina mampu hidup selama 30 hari, individu tersebut dapat menghasilkan 2000 telur.

Jenis Kelamin FI D. melanogaster Strain Tx

Berdasarkan deskriptif data jenis kelamin individu jantan dan betina F1 maka disajikan dalam histogram seperti pada Gambar 2.

Gambar 2. Histogram rata-rata jenis kelamin f1 pada berbagai umur betina D. melanogaster strain tx

Jenis kelamin individu jantan D. melanogaster strain tx pada berbagai umur betina diperoleh rata-rata sebesar 72,03 dan jenis kelamin individu betina D. melanogaster strain tx diperoleh rata-rata sebesar 77,34.

Hasil  analisa data yang dilakukan menunjukkan ada pengaruh umur betina terhadap jenis kelamin anakan F1. Hal ini berarti kedewasaan seksual individu betina mempengaruhi jumlah jenis kelamin anakan jantan dan betina, sehingga dengan kematangan seksual individu betina maka jumlah anakan jantan dan betina semakin banyak yang dihasilkan. Dalam hal ini diasumsikan bahwa individu betina mencapai aktivitas maksimum kematangan seksual sampai umur 48 jam.

Uji lanjut BNT dengan taraf 5%, menunjukkan umur betina 12, 24, 36 dan 48 jam menghasilkan jumlah individu jantan dan individu betina paling banyak dibanding umur betina 60, 72, 84 dan 96 jam . Sebagaimana hasil penelitian tentang jumlah individu jantan dan betina yang telah dikemukakan, hal tersebut diduga terkait dengan kemampuan reproduksi individu betina pada umur muda (12, 24, 36 dan 48 jam) yang mencapai aktivitas maksimum kematangan seksual individu betina sehingga jumlah anakan jantan dan betina yang dihasilkan paling banyak. Hasil penelitian tentang jenis kelamin anakan F1 memperlihatkan adanya individu jantan dan  individu betina. Hal ini sesuai dengan pernyataan Corebima (2003) yang menyatakan bahwa dari hasil gametogenesis pada hewan-hewan multiseluler, termasuk manusia, memang  menghasilkan gamet (jantan dan betina) dengan demikian  jenis kelamin yang menghasilkan gamet jantan dan betina dipengaruhi oleh faktor genetik.

Penelitian ini menunjukkan hasil yang berbeda  pada jumlah anakan individu jantan dan individu betina yang dihasilkan pada setiap perlakuan umur betina. Jumlah anakan individu jantan dan individu betina umur muda yaitu umur 12, 24, 36 dan 48 jam menunjukkan hasil yang paling besar dibandingkan dengan umur tua 60, 72, 84 dan 96 jam. Hal ini berarti pada betina umur 48 jam tampak menghasilkan anakan jantan lebih banyak dibanding betina umur 12 jam. Dengan demikian rasio anakan individu jantan paling banyak di usia kawin umur betina 48 jam. Hal ini sesuai dengan pernyataan Cockburn, et al (2002) dalam Long and Pischeda (2005) yang manyatakan bahwa kondisi betina juga mempengaruhi rasio seks F1. Betina dapat meningkatkan kemampuannya untuk menghasilkan keturunan dengan cara kawin dengan jantan “high-quality” untuk menghasilkan anakan jantan dan kawin dengan jantan “low-quality” untuk menghasilkan anakan betina. Hal ini menunjukkan bahwa F1 D. melanogaster dipengaruhi oleh beberapa faktor yang berhubungan dengan lingkungan maupun internal induk jantan dan betina.

Hasil analisis secara keseluruhan jumlah rerata jenis kelamin individu jantan dan betina menunjukkan bahwa rerata individu jantan F1 adalah 72,03 sedangkan rerata untuk individu betina adalah 77,34. Hal ini berarti  bahwa jumlah anakan individu betina lebih banyak dibandingkan dengan jumlah anakan individu jantan  pada persilangan D. melanogaster strain tx. Hasil penelitian dapat dijelaskan bahwa diduga berkaitan dengan viabilitas atau kemampuan untuk hidup yang  tidak sama antara individu jantan dan individu betina pada semua perlakuan umur  betina sehingga jumlah rerata individu jantan lebih rendah bila dibanding individu betina. Hal ini sesuai yang dilaporkan  Maxson (1985) dalam Muliati (2000) yang menyatakan bahwa individu jantan beberapa spesies mempunyai jumlah kematian yang lebih tinggi dibanding dengan yang betina pada semua umur.  Dalam hal ini jika terjadi kematian pada individu jantan pada tahap larva, pupa maupun imago memungkinkan  jumlah turunan betina menjadi lebih besar.

Hasil analisa data tentang jenis kelamin hasil persilangan D. melanogaster strain tx yang menunjukkan bahwa jumlah anakan D. melanogastetr betina lebih besar daripada jumlah anakan jantan. Hal tersebut dikarenakan pada saat proses kawin individu jantan D. melanogaster memproduksi lebih banyak gamet yang membawa kromosom  X, dalam hubungan ini jika terjadi fertilisasi maka memungkinkan jumlah keturunan individu betina menjadi lebih besar dibandingkan individu jantan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penjelaskan tersebut tidak sejalan dengan pernyataan Corebima (2003) yang menyatakan bahwa perkawinan D. melanogaster jantan dan betina akan menghasilkan keturunan F1 yang berjenis kelamin jantan (XY) dan betina (XX) dengan perbandingan masing-masing 50%. Berkenaan dengan jumlah jenis kelamin dari hasil penelitian Rothwell (1983) dalam Farida (1996) menyatakan bahwa untuk individu dengan tipe penentuan jenis kelamin XY seperti pada D. melanogaster ini, individu jantan dan betina akan memproduksi gamet dengan jumlah yang kurang lebih sama akibatnya kromosom X dan Y memiliki jumlah yang sama, sebagai hasilnya akan diperoleh keturunan jantan dan betina dengan nisbah 1:1.

Implementasi Hasil Penelitian sebagai Bahan Penyusunan Petunjuk Praktikum

Praktikum genetika dengan menggunakan D. melanogaster sebagai bahan percobaan akan menarik dan menantang bagi mahasiswa. Untuk memudahkanmahasiswa dalam melakukan praktikum, perlu adanya penyusunan petunjuk praktikum sehingga mahasiswa dapat melakukan praktikum sesuai dengan prosedur yang ada. Pembelajaran Sains-Biologi khususnya genetika menekankan pada sebuah pembangunan konsep-konsep dasar pengetahuan untuk dikaitkan pada sebuah refleksi natural (alamiah) dalam pembelajarannya.

Buku petunjuk praktikum genetika perlu diberikan pada jenjang pendidikan di Perguruan Tinggi dan hasil penelitian ini dapat dipergunakan sebagai bahan panduan praktikum genetika di Perguruan Tinggi. Hal ini dikarenakan prosedur penelitian tidak terlalu rumit sehingga mahasiswa tidak mengalami kesulitan dalam melakukan penelitian, bahan dan alat yang digunakan mudah untuk didapat, parameter yang diamati juga sederhana yaitu berhubungan dengan bentuk morfologi D. melanogaster serta jumlah anakan hasil persilangan sesama strain. Hasil analisis yang demikian ini ternyata sesuai dengan pernyataan Seregeg (1996) bahwa D. melanogaster merupakan salah satu organisme terbaik untuk percobaan hereditas, sebab mudah sekali dipelihara di laboratorium, makanannya sangat sederhana dan ruang yang dibutuhkan sangat kecil, siklushidupnya pendek, 7-8 hari (untuk Indonesia), keturunannya banyak dan memilki banyak variasi yang herediter. Lebih lanjut Nio et al. (1995) yang menyatakan bahwa D. melanogaster memiliki ukuran tubuh cukup besar untuk pengamatan dengan mata telanjang dan jumlah kromosomnya sedikit.

Hasil penelitian ini dapat digunakan untuk memberikan gambaran langsung  pada mahasiswa agar tidak hanya mempunyai gambaran teoritis saja tetapi dengan melakukan praktikum genetika secara langsung sehingga mahasiswa mampu menanamkan konsep dasar genetika dengan lebih mendalam serta melatih dan memberikan motivasi kepada mahasiswa untuk bekerja keras dan mengutamakan kejujuran dalam menghasilkan data serta menjalani proses perkuliahan secara keseluruhan.

SIMPULAN

Ada pengaruh umur betina D. melanogaster strain tx terhadap  jumlah anakannya.Umur betina D. melanogaster strain tx  48 jam merupakan umur yang paling banyak menghasilkan jumlah anakan dan memiliki daya reseptifitas dan fekunditas paling tinggi, sedangkan umur betina D. melanogaster strain tx  96 jam menghasilkan jumlah anakan paling sedikit. Umur betina D. melanogaster strain tx memperlihatkan adanya pengaruh terhadap rasio seks atau jenis kelamin anakan F1. Penelitian tentang pengaruh umur betina D. melanogaster strain tx dapat dijadikan sebagai bahan panduan praktikum genetika.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A. 2009. Biology Concepts & Connections Sixth Edition. St.San Francisco:Pearson

Corebima A.D. 2003.Genetika Mendel. Surabaya: Airlangga University Press

Farida, 1996. Pengaruh Suhu Terhadap Nisbah Kelamin D. melanogaster. Disertasi tidak diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Farida M.Y, 2002. Pengaruh Macam Strain dan Umur Betina, serta Macam Strain Jantan Terhadap Reseptivitas Individu Betina D. melanogaster, untuk Melakukan Perkawinan Kembali. Jurnal MIPA Edisi Juli. Universitas Negeri Malang.

Hartanti S. 1998. Studi Kecepatan Kawin, Lama Kopulasi dan Jumlah Turunan    D. melanogaster Strain black dan sepia pada Umur 2 dan 3 Hari. Disertasi. Malang: Universitas Negeri Malang.

 

Long T.A.F. & Pischedda A. 2005. Do female D. melanogaster adaptively bias offspring sex ratios in relation to the age of their mate. Proc. R. Soc., 272 : 1781-1787.

Muliati L. 2000. Pengaruh Strain dan Umur Jantan terhadap Jumlah Turunan jantan dan Betina. Disertasi. Malang: Universitas Negeri Malang.

Nio T.K. 1995. Diktat Genetika Dasar. Bandung : ITB.

Seregeg W.,1996. Penuntun Praktikum Genetika. Surabaya: IKIP Surabaya.

Sgro CM, Patridge L., Fowler K. & Gissele Gedere. 2000. Selection age on Reproduction in D. melanogaster: Female Mating as Frequency as Correlated Response. Evolution, 54 (6):2152-2155

Shoma S.K., Khrisna M.S, Hedge S.N, Jayaramu  SC, 2011. Effect of Age on Female Reproductive Success in D. bipectinata. Journal of Insect Sciene. 11(3-4)

Widya D.K. 2010. Pengaruh Jeda Waktu Kawin Kembali  (6, 12, 18, 24, 30 dan 36 jam) dan Macam Strain terhadap Keberhasilan Kawin Kembali Individu Betina Drosophila melanogaster strain ro, b, dan dp. Disertasi. Malang: Universitas Negeri Malang.

Antik Nur Wijayanti; Marheny Lukitasari. PENGARUH UMUR BETINA Drosophilla melanogaster strain tx TERHADAP JUMLAH ANAKAN DAN JENIS KELAMIN F1 SEBAGAI BAHAN PANDUAN PRAKTIKUM GENETIKA Jurnal Prodi Biologi [online]. 2014, vol. 1, no. 1 [seen [now]]

PENERAPAN MIND MAPPING DALAM UPAYA PENINGKATAN KETERAMPILAN PROSES SAINS MAHASISWA PADA MATAKULIAH MIKROBIOLOGI MELALUI LESSON STUDY

Abstrak: 

Lesson study merupakan model pembinaan profesi pendidik melalui pengkajian pembelajaran secara kolaboratif dan berkesinambungan berdasarkan  prinsip-prinsip kolegalitas dan mutual learning untuk membangun komunitas belajar. Lesson study dapat diimplementasikan pada berbagai jenjang pendidikan, termasuk perguruan tinggi. Lesson study mata kuliah Mikrobiologi dilaksanakan pada semester gasal 2012/2013. Tahap implementasi  Lesson study yang dilakukan adalah perencanaan pembelajaran (plan), pelaksanaan pembelajaran (do), dan refleksi (see). Siklus lesson study dilakukan 4 kali dengan topik  Fungi (1), Sterilisasi Alat (2), Pembuatan Media Bakteri dan Isolasi (3), serta Mikrobiologi Lingkungan (4). Hasil Lesson study menunjukkan adanya peningkatan kualitas pembelajaran Mata Kuliah Mikrobiologi yaitu dengan variasi metode pembelajaran, strategi pembelajaran, variasi media, dan cara evaluasi terutama dalam penggunaaan Mind Mapping. Implementasi  Lesson study secara berkelanjutan akan mempercepat peningkatan profesionalisme dosen dalam pelaksanaan perkuliahan. Peningkatan keprofesionalan dosen akan diikuti oleh peningkatan efektifitas kegiatan belajar mengajar dan secara tidak langsung akan berdampak pada peningkatan mutu pendidikan secara luas.

Kata Kunci : Mind Mapping, Ketrampilan Proses Sains , Mikrobiologi.

PENDAHULUAN

Mata kuliah Mikrobiologi merupakan salah satu mata kuliah yang perlu di pahami oleh mahasiswa terkait dengan pemahaman tentang mikroorganisme. Di dalam matakuliah mikrobiologi diharapkan mahasiswa memahami  asal usul mikrobia, dunia mikroba prokariotik, dan eukariotik,  aplikasi serta peranannya bagi manusia.

Dilihat dari karakteristik materi didalam  perkuliahan mikrobiologi maka dosen harus membuat suatu strategi, metode dan media dalam pembelajaran yang membuat mahasiswa mengembangkan kemampuannya untuk belajar secara mandiri melalui metode dan pendekatan yang inovatif.

Pembelajaran yang selama ini terjadi adalah dengan pembelajaran yang bersifat Lecturer centered yaitu pembelajaran yang berpusat pada dosen dan mahasiswa cenderung pasif didalam perkuliahan serta mahasiswa cenderung tidak mau mencari bahan belajar sehingga hanya mengharapkan materi perkuliahan dari dosennya saja. Proses perkuliahan belum mencerminkan proses pembelajaran sains yang sebenarnya.  Mahasiswa cenderung mengejar nilai kognitif saja tanpa memperdulikan aspek yang juga sangat penting yaitu psikomotorik dan afektif. Disamping itu penilaian dosen juga bertumpu pada penilaian kognitif belum secara optimal mengeksprolarasi penilaian psikomotorik dan afektif.

Pembelajaran Mikrobiologi  didalam kelas semestinya diajarkan sesuai karakteristik biologi khususnya Mikrobiologi yaitu pembelajaran yang menekankan pada keterampilan proses sains dari mahasiswa, pembelajaran yang tidak menekankan pada satu aspek kognitif (minds on) saja tetapi juga aspek psikomotorik (hands on) serta sikap ilmiah (hearts on).

Menurut Pudyo (1999), menyatakan bahwa keterampilan proses sains dibedakan menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terintegrasi. Keterampilan proses sains dasar meliputi: observasi, klasifikasi, pengukuran, komunikasi, menyimpulkan, prediksi, penggunaan hubungan tempat dan waktu, penggunaan angka, dan identifikasi variable. Sedangkan keterampilan proses sains terintegrasi meliputi: penyusunan hipotesis, pengontrolan, variable, investigasi, pendefinisian operasional, dan eksperimentasi.

Hal ini relevan dengan pendapat Rustaman (2002),  bahwa keterampilan proses sains adalah keterampilan yang diperoleh dari latihan kemampuan-kemampuan mental, fisik, dan sosial yang mendasar sebagai penggerak kemampuan yang lebih tinggi. Pendekatan dalam keterampilan proses dijabarkan dalam kegiatan belajar mengajar memperhatikan pengembangan pengetahuan sikap, nilai serta keterampilan. Keterampilan proses bertujuan untuk meningkatkan kemampuan anak didik menyadari, memahami dan menguasai rangkaian bentuk kegiatan yang berhubungan dengan hasil belajar yang telah dicapai anak didik. Rangkaian bentuk kegiatan yang dimaksud adalah kegiatan mengamati, menggolongkan, menafsirkan, meramalkan, menerapkan, merencanakan penelitian, dan mengkomunikasikan.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa dosen pada saat pembelajaran kurang memberikan perkuliahan kurang variatif baik strategi, pendekatan, dan metode yang menyebabkan mahasiswa kurang bergairah dan dosen didalam memberikan perkuliahan belum mencermikan perkuliahan atau pembelajaran yang sesuai dengan proses pembelajaran biologi baik hakikat maupun karakteristik dan kurang menekankan pada ketrampilan proses sains.

Mind mapping  adalah alternatif pemikiran keseluruhan otak terhadap pemikiran linear. Mind mapping menggapai ke segala arah dan menangkap berbagai pikiran dari segala sudut (Michael michalko, dalam Buzan (2008). Dengan kata lain mind mapping adalah cara mencatat yang kreatif, efektif, dan memetakan pikiran-pikiran kita, secara menarik, mudah dan berdaya guna serta mind mapping adalah cara termudah untuk menempatkan informasi ke dalam otak dan mengambil informasi itu ketika dibutuhkan. Mind mapping akan memberikan pandangan menyeluruh tentang pokok masalah atau area yang luas, mengumpulkan sejumlah besar data dari suatu permalasahan, mendorong mahasiswa memecahkan masalah dengan membiarkan mahasiwa dengan terobosan yang kreatif serta membuat mahasiswa senang melihat, membaca, mencerna dan mengingat bahan ajar atau materi pembelajaran dan akhirnya kemampuan keterampilan proses sains mahasiswa dapat meningkat.

Oleh karena itu perlu adanya pengembangan model pembelajaran. Pada kesempatan ini, salah satu model pembelajaran yang tepat adalah model lesson study melalui teknik Mind mapping.  Pendekatan lesson study merupakan sebuah model pembinaan profesi pendidik melalui pengkajian pembelajaran secara kolaboratif menawarkan alternatif-alternatif untuk membangun dan memperbaiki iklim proses pembelajaran agar lebih berkualitas. Dengan model lesson study ini, setiap proses pembelajaran akan selalu ada pengamatan dan refleksi. Dengan pelaksanaan kegiatan Lesson Study pada mata kuliah Mikrobiologi diharapkan dapat mendorong terciptanya iklim belajar yang lebih kondusif, sehingga dapat meningkatkan kemampuan belajar mahasiswa dan dapat meningkatkan keterampilan proses sains mahasiswa.

Tujuan didalam penelitian ini adalah untuk meningkatkan keterampilan proses sains mahasiswa pada Mata Kuliah Mikrobiologi melalui teknik Mind Mapping dengan menggunakan model lesson Study pada  mahasiswa Program Studi Pendidikan Biologi FP MIPA IKIP PGRI MADIUN.

METODE PENELITIAN

Pendekatan penelitian ini adalah penelitian tindakan (action research). Menurut Hardjodipuro (1997: 7) penelitian tindakan (action research) adalah perbaikan atau peningkatan mutu, baik secara mikro maupun makro, karena penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan pembelajaran dengan memberikan tindakan alternatif dengan model lesson study. Tindakan alternatif tersebut dibuat oleh peneliti, yang kemudian diujicobakan kepada mahasiswa dalam pembelajaran. Penelitian tindakan yang dilakukan secara kolaboratif dan partisipatif. Kolaboratif dan partisipatif artinya peneliti (dosen model) bekerjasama dengan dosen lain untuk merancang, mengamati dan melakukan refleksi terhadap pembelajaran yang dilakukan. Tindakan yang direncanakan berupa penerapan model pembelajaran kooperatif dan pemanfaatan handout. Dalam penelitian tindakan ini, peneliti menggunakan model yang dikembangkan oleh Stephen Kemmis dan Robin McTaggart yang terdiri dari beberapa siklus. Adapun setiap siklusnya terdapat 3 tahapan yaitu perencanaan (plan), pelaksanaan (act) dan observasi (observe), dan refleksi (reflect).

Teknik pengumpulan data pada penelitian ini adalah obsevasi. Teknik ini digunakan untuk memperoleh data tentang hasil penelitian, selanjutnya dari hasil penelitian tersebut dipadukan untuk mengambil kesimpulan dari penelitian ini.

Observasi dilaksanakan pada saat proses pembelajaran berlangsung untuk mengamati subyek penelitian atas perlakuan tindakan. Mencatat secara cermat semua kesulitan mahasiswa selama proses tindakan. Data yang diperoleh dari penelitian ini adalah data kualitatif. Analisis data dilakukan menurut karakteristik masing-masing data yang terkumpul diklasifikasikan dan dikategorisasikan secara sistematik dan menurut karakteristiknya. Temuan ini akan digunakan untuk melaksanakan tindakan selanjutnya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penerapan strategi pembelajaran pada matakuliah Mikrobiologi Mind Mapping ini melalui  Lesson Study pada siklus pertama sampai siklus keempat. Setiap tahapan/siklus mengacu pada tahapan Lesson study yaitu tahap perencanaan, tahap pelaksanaan/pengamatan dan tahap refleksi. Dengan penerapan strategi Mind Mapingg melalui Lesson Study diharapkan peneliti dapat memahami kekurangan, kelemahan karena mendapat pengamatan dan masukan dari observer sehingga akan berdampak pada perbaikan kualitas pembelajaran berikutnya.

  • Kegiatan dan Hasil Lesson Study I

Tahap perencanaan I (plan I) ini dosen model bersama team dosen rumpun hewan melakukan perencanaan pembelajaran yang meliputiSilabus, RPP, Hand Out, Metode dan Strategi. Materi pembelajarannya adalah fungi (jamur). Metode pembelajaran yang akan digunakan adalah Praktikum, pengamatan dan Diskusi kelompok. Strategi pembelajaran dengan menggunakan Mind Mapping. Media Pembelajaran adalah dengan menggunakan media asli yaitu jamur pada tempe, jamur pada roti, powerpoint tentang materi jamur.

Tahap pelaksanaan (do I) dilaksanakan pada hari Selasa, 19 April 2011. Pada tahap ini merupakan aplikasi dari hasil planning bersama team dosen yang tercover dalam RPP. Sedangkan observer bertindak sebagai pengamat saat proses pembelajaran dikelas berlangsung.

Hasil pelaksanaan pembelajaran (do I) yang telah dilakukan ada beberapa masukan dari observer (pengamat) sebagai berikut: 1) Apersepsi yang disampaikan terlalu panjang dengan penanyangan slide, sehingga mahasiswa belum sepenuhnya menjawab pertanyaan-pertanyaan yang diajukan oleh dosen model. Apersepsi yang diberikan dengan bahasa inggris membat mahasiswa menjadi konsentrasi. 2) Hampir semua mahasiswa sudah dapat belajar, tapi ada 1 mahasiswa (A) yang tidak melakukan praktik tapi bisa membuat Mind Mapping. 3) Penggunaan mikroskop yang terbatas, hasil pengamatan tidak sesuai dengan apa yang diharapkan, sehingga mahasiswa kurang dapat menganalisis sesuai dengan peta pikirannya. Tetapi pada setiap diskusi, semua mahasiswa di tiap kelompok saling mendiskusikan hasil pengamatannya. 4) Dosen model memberi/mendampingi mahasiswa setiap kelompok dalam pembuatan Mind mapping. 5) Di dalam pengamatan jamur mahasiswa belum sepenuhnya paham dari apa yang akan diamati. 6) Ada beberapa kelompok yang sulit menggunakan mikroskop terutama dalam mencari cahaya. 7) Sebaiknya dosen menggunakan mikroskop dari cahaya listrik dalam pengamatan jamur (fungi).

Keterampilan proses sains yang diukur adalah keterampilan proses sains dasar yaitu observasi dan ketrampilan proses sains terintegral eksperimen. Dari hasil pelaksanaan pertemuan I diperoleh hasil sebagai  berikut. Hasil pengamatan keterampilan proses sains mahasiswa adalah : 1) Rata-rata pencapaian keterampilan proses sains dasar observasi (mengamati) yang diperoleh mahasiswa dalam setiap kelompok (4 mahasiswa) adalah rata-rata 2 dari 4 indikator kps observasi (rata-rata 50%). 2) Rata-rata pencapaian keterampilan proses sains terintegral eksperimen dari mahasiswa dalam setiap kelompok adalah rata-rata 2 dari 4 indikator kps eskperimen (rata-rata 50%).

Tingkat ketercapaian indikator keterampilan proses sains baik dasar maupun terintegral juga didukung berdasarkan observasi dari dosen pengamat (observer) yang diperoleh selama pengamatan pada saat Do diantaranya sebagai berikut : 1) Hampir semua mahasiswa sudah dapat belajar, tapi ada 1 mahasiswa (A) yang tidak melakukan praktik tapi bisa membuat Mind Mapping. 2) Penggunaan mikroskop yang terbatas, hasil pengamatan tidak sesuai dengan apa yang diharapkan, sehingga mahasiswa kurang dapat menganalisis sesuai dengan peta pikirannya. Tetapi pada setiap diskusi, semua mahasiswa ditiap kelompok saling mendiskusikan hasil pengamatannya.

3) pengamatan jamur mahasiswa belum sepenuhnya paham dari apa yang akan diamati. 4) Ada beberapa kelompok yang sulit menggunakan mikroskop terutama dalam mencari cahaya.

Solusi yang muncul dalam refleksi adalah 1) Penggunaan Mind Mapping harus didampingi karena mahasiswa belum pernah menggunakannnya. 2) Penilaian Ketrampilan Proses Sains untuk indicator sebaiknya diperjelas. 3) Sebaiknya dosen menggunakan mikroskop dari cahaya listrik dalam pengamatan jamur (fungi). 3) Penggunaan bahasa inggris dalam apersepsi membuat mahasiswa termotivasi, sebaiknya penggunaan terus diterapkan dengan bahasa yang mudah dipahami mahasiswa.

  • Kegiatan dan Hasil Lesson Study II

Tahap perencanaan II ini dosen model bersama team dosen rumpun hewan melakukan perencanaan pembelajaran yang meliputiSilabus, RPP, Hand Out, Metode dan Strategi. Materi Pembelajarannya adalah sterilisasi alat sebagai usaha awal mengisolasi mikroorganisme. Metode pembelajaran yang akan digunakan adalah Mind Mapping, Praktikum, dan  Demonstrasi. Strategi pembelajaran dengan menggunakan Mind Mapping. Media Pembelajaran adalah dengan menggunakan Powerpoint serta penggunaan alat dalam praktikum.

Tahap pelaksanaan (do II) dengan  materi sterilisasi Alat. Pada tahap ini merupakan aplikasi dari hasil planning bersama team dosen yang tercover dalam RPP. Sedangkan observer bertindak sebagai pengamat saat proses pembelajaran dikelas berlangsung.

Tahapan Refleksi (See II), hasil pelaksanaan pembelajaran (Do) yang telah dilakukan ada beberapa masukan dari observer (pengamat) sebagai berikut : 1) Belum semua mahasiswa terfokus pada materi yang disampaikan dosen beberapa duduk, diam, melihat tanpa berperan dalam sterilisasi. 2) Mahasiswa dengan inisial (H), (HI) belum fokus dan sering tidak memperhatikan penjelasan dosen. 3) Karena mahasiswa merasa tidak terlalu penting sehingga tidak tahu pemanfaatannya. 4) Mahasiswa belum paham nama alat-alat. 5) Usaha dosen  mendorong mahasiwa untuk aktif dengan membuat Mind Mapping sehingga apa yang diperoleh mahasiswa dapat dipahami. 6) Penggunaan Main Mapping untuk mahasiswa belum bisa. 7) Belum semua mahasiswa dapat belajar dengan baik, pada saat melakukan sterilisasi, penggunaan atau metode sterilisasi belum semua dipahami, sehingga beberapa mahasiswa hanya diam saja, tidak melakukan (pembungkusan, penyumbatan alat dengan kapas, memasukkan ke inkubator). 8) Usaha dosen adalah dengan  berkeliling ke tiap kelompok, sambil memberi penjelasan.

Keterampilan proses sains yang diukur sama dengan  pertemuan I yaitu observasi untuk keterampilan proses sains dasar dan eksperimen untuk keterampilan proses sains terintegral. Hasil pengamatan keterampilan proses sains mahasiswa sebagai berikut: 1) Rata-rata tingkat ketercapaian ketrampilan proses sains dasar observasi (mengamati) yang diperoleh mahasiswa dalam setiap kelompok belum mengalami peningkatan dibandingkan pertemuan I yaitu rata-rata 2 (rata-rata 50%). 2) Rata-rata tingkat ketercapaian ketrampilan proses sains terintegral eksperimen dari mahasiswa dalam setiap kelompok belum mengalami peningkatan dari pertemuan I yaitu 2 (rata-rata 50 %).

Tingkat pencapaian indikator yang mengalami peningkatan didukung pula berdasarkan hasil observasi yang dilakukan pengamat diperoleh hasil sebagai berikut : 1) Hampir semua mahasiswa sudah  terfokus pada pengamatan gambar bakteri dengan menggunakan mikroskop. 2) Keterbatasan mikroskop masih menjadi kendala tetapi usaha dosen untuk memberikan waktu bergantian dapat mengurangi mahasiswa pasif. 3) Usaha dosen  mendorong mahasiwa untuk aktif dengan membuat Mind Mapping dan peta konsep sehingga apa yang diperoleh mahasiswa dapat dipahami. 4) Penggunaan Mind Mapping untuk mahasiswa mengalami peningkatan. 5) Belum semua mahasiswa mengikuti dari cara kerja yang telah diberikan dosen, mengingat jumlah alat yang terbatas. 6) Usaha dosen adalah dengan  berkeliling ke tiap kelompok, sambil memberi penjelasan. 7) Dosen memberikan  pengertian bahwa pendapat kelompok berbeda-beda tapi memberikan kontribusi yang satu konsep.

Solusi yang diperoleh dari dosen pengamat (observer) : 1) Penggunaan Mind Mapping lebih ditekankan agar ketercapain indicator pembelajaran tercapai dan indicator pencapaian ketrampilan proses sains tercapai. 2) Peralatan untuk pengamatan bakteri sebaiknya diratakan atau di gilir mengingat jumlahnya terbatas. 3) Seharusnya tiap mahasiswa diberi kesempatan untuk menggunakan peralatan terutama mikroskop meskipun jumlahnya terbatas. 4) Keterampilan proses sains bisa ditambahkan, tidak hanya 2 aspek KPS yang diamati.

  • Kegiatan dan Hasil Lesson Study III

Tahap perencanaan III ini dosen model bersama team dosen rumpun hewan melakukan perencanaan pembelajaran yang meliputi  Silabus, RPP, Hand Out, Metode dan Strategi. Materi Pembelajarannya adalah pembuatan media dalam usaha menumbuhkan mikroorganisme. metode pembelajaran yang akan digunakan adalah Active leaning, Praktikum, dan  Demonstrasi. Media Pembelajaran adalah dengan menggunakan Powerpoint serta penggunaan alat dalam praktikum.

Tahap pelaksanaan (do III) dengan materi pembuatan media dan isolasi bakteri. Pada tahap ini merupakan aplikasi dari hasil planning bersama team dosen yang tercover dalam RPP. Dalam pelaksanaan (do), observer bertindak sebagai pengamat saat proses pembelajaran dikelas berlangsung.

Hasil pelaksanaan pembelajaran (do) yang telah dilakukan ada beberapa masukan dari observer (pengamat) sebagai berikut : 1) Aktivitas mahasiswa pada saat awal kegiatan sangat antusias tetapi pada saat menunggu merebus bahan dalam pembuatan media, mereka banyak yang diam, sebaiknya kegiatan dilakukan tiap kelompok. 2) Ada sebagian mahasiswa yang tidak mengikuti perkuliahan dengan baik. 3) Kegiatan pembelajaran terpusat pada kelompok depan, tidak semua kelompok diberi bahan. 4) Tidak semua mahasiswa. Ada sebagian mahasiswa (P), (M), (K), (P) yang bicara sendiri atau duduk diam tanpa memperhatikan penjelasan dosen. 5) Tidak semua kelompok aktif karena berjubel-jubel.

Di dalam pertemuan ketiga ini materi pembelajarannya adalah tentang pembuatan media dalam usaha menumbuhkan mikroorganisme pengamatan meliputi bentuk bakteri, warna dan pola penataan bakteri. Dalam perencanaan ini metode pembelajaran yang akan digunakan adalah Praktikum, dan  Demonstrasi.

Keterampilan proses sains yang diukur sama dengan  pertemuan III yaitu observasi untuk keterampilan proses sains dasar dan eksperimen untuk keterampilan proses sains terintegral. Hasil pengamatan keterampilan proses sains mahasiswa sebagai berikut: 1) Rata-rata tingkat ketercapaian ketrampilan proses sains dasar observasi (mengamati) yang diperoleh mahasiswa dalam setiap kelompok mengalami peningkatan dibandingkan pertemuan III yaitu rata-rata 3 (rata-rata 75%). 2) Rata-rata tingkat ketercapaian ketrampilan proses sains terintegral eksperimen dari mahasiswa dalam setiap kelompok sama dengan  dari pertemuan III yaitu 3 (rata-rata 75 %).

  • Kegiatan dan Hasil Lesson Study IV

Tahap perencanaan IV ini dosen model bersama team dosen rumpun hewan melakukan perencanaan pembelajaran yang meliputi  Silabus, RPP, Hand Out, Metode dan Strategi. Materi Pembelajarannya adalah mikrobiologi lingkungan yang meliputi air, udara, tanah, pangan. Perencanaan ini metode pembelajaran yang akan digunakan adalah presentasi setiap kelompok dengan menggunakan Mind Mapping. Dosen melakukan konfirmasi dari presentasi yang dilakukan oleh setiap kelompok.

Tahap pelaksanaan (do) / Open Lesson yang  ke IVdiikuti dari dosen Program Studi Pendidikan Biologi, Fisika dan Matematika sekaligus menjadi pengamat (observer).

Hasil pelaksanaan pembelajaran (Do) yang telah dilakukan ada beberapa masukan dari observer (pengamat) di tahapan refleksi (See) sebagai berikut :1) Belum semua mahasiswa tampil. Masih ada kesalahan dalam menjawab pertanyaan-pertanyaa yang tampil. Presentasi atau membawakan makalah saat menerangkan kurang jelas. 2) Kelompok yang tampil ke 2 dan ke 3 ada anggota yang duduk-duduk paling depan dan ada yang ngobrol sendiri. 3) Proses pembelajaran secra kelompok/berdiskusi hasilnya lebih baik dari pada pembelajaran secara individu. 4) Sebagian mahasiswa tidak dapat belajar dengan baik karena media yang digunakan tidak efektif. Apalagi pada kelompok Air tidak menguasai materi yang telah diberikan dosen. 5) Dosen sudah mendorong keaktifan mahasiswa namun hanya sedikit mahasiswa yang bisa aktif. 6) Kegiatan poembelajaran pada hari ini secara umum sudah berjalan dengan baik, namun karena mahasiswa kurang belajar satu sama lain sehingga kegiatan diskusi tidak bisa berjalan dengan baik. 6) Belum semua mahasiswa benar-benar belajar, tetapi sebagian besar sudah mengikuti dengan baik 90% dan 10% tidak aktif. 7) Usaha dosen dalam mendorong mahasiswa dengan memberikan pertanyaan untuk memancing pengetahuan mahasiswa akan tetapi belum semuanya berhasil. 8) Sebaiknya semua kelompok diberikan tugas untuk membuat makalah tentang semua topic yang akan dipresentasikan, walaupun pada saat presentasi setiap kelompok tetap focus pada topiknya masing-masing. 9) Dalam pembelajaran dengan menggunakan metode diskusi/presentasi sebaiknya media yang dipakai untuk penyampaian materi/makalah dikemas dalam bentuk yang lebih praktis/efisiesn dan menarik semisal dengan menggunakan powerpoint dan animasi yang diharapkan dapat menarik perhatian dan antusiasme peserta. 10) Mahasiswa hanya belajar pada topik yang menjadi bagian kelompoknya, sebaiknya dosen sering mengontrol mahasiswa yang tidak presentasi agar benar-benar memperhatikan kelompok penyaji. 11) Pada tahap do belum sesuai dari rencana yang telah dituliskan pada RPP terutama pembuatan Mind Mapping dari setiap kelompok. Ada beberapa kelompok yang membuat Mind Mapping tidak sesuai dengan konsep Mind Mapping, jadi sebagian belum sesuai dengan apa yang telah di planing.

Keterampilan proses sains yang diukur sama dengan  pertemuan III yaitu observasi untuk keterampilan proses sains dasar dan eksperimen untuk keterampilan proses sains terintegral. Hasil pengamatan keterampilan proses sains mahasiswa sebagai berikut: 1) Rata-rata tingkat ketercapaian ketrampilan proses sains dasar observasi (mengamati) yang diperoleh mahasiswa dalam setiap kelompok sama dibandingkan pertemuan III yaitu rata-rata 3 (rata-rata 75%). 2) Rata-rata tingkat ketercapaian ketrampilan proses sains terintegral eksperimen dari mahasiswa dalam setiap kelompok sama dengan  dari pertemuan III  yaitu 3 (rata-rata 75 %).

SIMPULAN

Berdasarkan  hasil pembahasan penerapan strategi pembelajaran melalui  Lesson Study yang telah dilakukan dapat disimpulkan: 1) Tahapan implementasi strategi pembelajaran dalam mikrobiologi melalui Lesson Study dilakukan dalam 3 tahap yaitu Perencanaan (Plan), Pelaksanaan (DO) dan Refleksi (See). 2) Implementasi strategi pembelajaran melalui Lesson Study membantu meningkatkan kemampuan dosen dalam melakukan pembelajaran di kelas. 3) Bertambahnya pengetahuan bagi dosen tentang metode, strategi, evaluasi, media dalam meningkatkan kemampuan dalam mengajar dan menguasai di kelas. 4) Adanya Lesson study dosen dapat mengetahui kekurangan selama dalam proses pembelajaran dan dapat mengetahui bagaimana solusi untuk mengatasi permasalahan-permasahan yang dihadapi pada saat proses pembelajaran. 5) Diharapkan para dosen khususnya program studi pendidikan biologi menerapkan suatu metode, strategi, model, pendekatan pembelajaran dengan melalui Lesson Study sehingga dapat mengetahui kekurangan dan mengetahui solusi yang dapat membantunya dalam proses pembelajaran. 6) Adanya Lesson Study diharapkan profesionalisme dosen semakin meingkat.

DAFTAR PUSTAKA

Anna Rahmawati, dkk. 2010.  Implementasi Lesson Study dalam Kuliah Mikrobiologi Jurdik Biologi FMIPA UNY.

Buzan, Tony. 2008. Buku Pintar Mind Map. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.

Hendayana, dkk. 2007. Lesson study suatu strategi untuk meningkatakan keprofesionalan pendidik (Pengalaman IMSTEP-JICA). UPI Press. Bandung

Santyasa. 2009. Seminar Implementasi Lesson Study dalam Pembelajaran bagi Guru-Guru TK, Sekolah Dasar, dan Sekolah Menengah Pertama di Kecamatan Nusa Penida, Makalah Seminar.

Pelita. 2009b. Panduan untuk Lesson study berbasis MGMP dan Lesson study Sekolah. Depdiknas/Depag-JICA. Jakarta

Pudyo, Susanto, (1999). Strategi Pembelajaran Biologi Di Sekolah Menengah.Malang : Fak.MIPA Universitas Negeri Malang

Rustaman, et al, 2010, Strategi Belajar Mengajar Biologi. FPMIPA UPI

Sukirman. 2006. Peningkatan Profesionalan Guru Melalui Lesson Study. Makalah Disampaikan pada Diklat Lesson Study bagi Guru Berpretasi dan Pengurus MGMP MIPA SMP se-Indonesia Tengah: Yogyakarta: FMIPA UNY 2011.

Implementasi Pendidikan Karakter Dalam Perkuliahan Melalui Lesson Study (Suatu Alternatif). Makalah Workshop dan Seminar Nasional UNY

Muh. Waskito Ardhi. PENERAPAN MIND MAPPING DALAM UPAYA PENINGKATAN KETERAMPILAN PROSES SAINS MAHASISWA PADA MATAKULIAH MIKROBIOLOGI MELALUI LESSON STUDY Jurnal Prodi Biologi [online]. 2014, vol. 1, no. 1 [seen [now]]

KERAGAMAN SERANGGA PADA Oryza sativa L. DI KECAMATAN PILANGKENCENG DAN KECAMATAN KARE KABUPATEN MADIUN

Abstrak: 

The research aims to identify the insects in rice plants in the district Pilangkenceng and Kare Madiun. Research method using qualitative descriptive and in accordance with what is on the field. Data were collected by observation. Insects captured in two ways: directly and using flay arrest of the net. The results showed that the insects found in rice plant in the district of Pilangkenceng order Orthoptera, Hemiptera, Odonata, Hymenoptera, Lepidoptera, Coleoptera and Diptera. Insects found in the District of Kare consists of the Order Orthoptera, Odonata, Lepidoptera, Coleoptera and Homoptera.

Keywords : insect diversity, identification, Oryza sativa L.

PENDAHULUAN

Madiun merupakan salah satu Kabupaten yang terletak di Provinsi Jawa Timur terdiri dari 15 Kecamatan, diantaranya adalah Kecamatan Pilangkenceng dan Kecamatan Kare. Kecamatan Pilangkenceng merupakan daerah yang terletak di daerah dataran rendah, oleh sebab itu Kecamatan Pilangkenceng termasuk daerah yang mempunyai suhu tinggi (panas). Kecamatan Kare merupakan daerah yang terletak di Kabupaten Madiun bagian selatan dan terletak di daerah dataran tinggi tepatnya berada di lereng Gunung Wilis, oleh sebab itu Kecamatan Kare merupakan salah satu kecamatan di Kabupaten Madiun yang mempunyai suhu rendah (dingin).

Penduduk Kecamatan Pilangkenceng dan Kecamatan Kare sebagian besar sebagai petani, tanaman padi (Oryza sativa L) merupakan salah satu tanaman pangan yang banyak dibudidayakan oleh petani di Kecamatan Pilangkenceng dan Kecamatan Kare. Kebutuhan pangan padi tidak pernah surut, melainkan semakin bertambah setiap tahunnya (Hilman, 2010). Menghadapi kenyataan tersebut, para petani bekerja keras untuk meningkatkan produksi bahan pangan padi untuk mengimbangi kebutuhan pangan yang terus meningkat sesuai dengan pertumbuhan penduduk. Tanaman pertanian seringkali mendapat gangguan dari organisme pengganggu tanaman yang mengakibatkan menurunnya kualitas serta kuantitas produksi padi. Organisme pengganggu tanaman tersebut dikenal sebagai hama tanaman, salah satu organisme pengganggu pada tanaman padi adalah serangga (insecta).

Berdasarkan hasil penelitian Akmad et al. (2002) serangga yang banyak ditemukan sebagai organisme pengganggu tanaman padi adalah ordo Hemiptera, Homoptera dan Lepidoptera. Tidak semua ordo serangga merupakan organisme pengganggu tanaman, karena ada pula beberapa ordo serangga yang berperan sebagai predator bagi organisme pengganggu tanaman padi. Beberapa serangga yang berperan sebagai predator bagi serangga dipertanaman padi ditemukan dari ordo Coleoptera.

Serangga merupakan salah satu anggota dari phylum Arthropda disebut juga Heksapoda. Heksapoda berasal dari kata heksa yang berarti enam dan podos yang berarti kaki, jadi serangga merupakan hewan yang berkaki enam. Serangga beranggotakan 675.000 spesies yang tersebar di segala penjuru dunia (Jasin, 1992). Serangga adalah arthropoda yang memiliki penyesuaian terhadap kehidupan di darat dengan modifikasi dalam bentuk tubuh dan fisiologinya. Penyesuaian yang sedemikian jauh itu tidak lain karena adanya kemampuan untuk membatasi jumlah air yang hilang dari tubuhnya, hal itu disebabkan karena serangga (insecta) memiliki kutikula yang berlapis lilin sehingga menjadikan tubuhnya tahan terhadap air (Radiopoetro, 1991).

Menurut Cheliver dan Neguier dalam Hilman (2010) padi merupakan tanaman yang berasal dari dua benua. Tanaman padi jenis Oryza fatua Koenig dan Oryza sativa L merupakan tanaman padi yang berasal dari benua Asia, sedangkan jenis padi lainnya seperti Oryza stapfii Roschev dan Oryza glaberrima Steund berasal dari Afrika Barat (Benua Afrika). Tanaman padi dapat tumbuh di daerah yang mempunyai temperatur sedang sampai tinggi dengan intensitas cahaya matahari yang panjang. Suhu rata-rata yang sesuai untuk kelangsungan hidup padi antara 68 derajat -100 derajat F (Dhini, 2008).

Tujuan penelitian untuk mengidentifikasi serangga pada  tanaman padi di Kecamatan Pilangkenceng dan Kecamatan Kare Kabupaten Madiun berdasarkan ciri-ciri morfologinya.

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan dengan pendekatan diskriptif observasional. Melalui observasi dapat dilakukan identifikasi terhadap insecta yang terdapat pada tanaman padi. Serangga yang diidentifikasi dapat ditangkap secara langsung maupun ditangkap dengan bantuan flay net (Haryono, 2007). Data yang digunakan adalah data identifikasi serangga pada tanaman padi (Oryza sativa L). Data berupa data ciri-ciri morfologi yang meliputi panjang tubuh, warna tubuh, panjang pendeknya sungut dan ada tidaknya sayap. Sumber data dalam penelitian ini adalah serangga yang diperoleh dari lokasi penelitian yang berada di Kecamatan Pilangkenceng dan Kecamatan Kare Kabupaten Madiun.

Tahap-tahap penelitian terdiri dari tahap persiapan, tahap penangkapan, tahap identifikasi, dan tahap klasifikasi. Analisis data dilakukan secara diskriptif yang berupa hasil identifikasi serangga berdasarkan dari analisis kunci determinasi menggunakan berbagai sumber pendukung yang berupa buku identifikasi serangga karangan Borror et al., (1992).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Serangga merupakan golongan hewan yang jumlahnya melebihi hewan daratan lainnya. Serangga dapat ditemukan di berbagai macam tempat, seperti daerah persawahan, perumahan, lautan, dan hutan. Serangga merupakan salah satu hewan yang memiliki kemampuan beradaptasi yang cukup tinggi, oleh sebab itu serangga dapat bertahan hidup baik di daerah dataran tinggi dengan suhu yang dingin maupun daerah dataran rendah dengan suhu yang panas sekalipun. Adapun serangga yang ditemukan di areal persawahan Kecamatan Pilangkenceng Kabupaten Madiun seperti pada Tabel 1. Serangga yang ditemukan di areal persawahan Kecamatan Kare terdapat pada Tabel 2.

Tabel 1 Serangga di Persawahan Kecamatan Pilangkenceng

Nama Famili

Ciri Spesifik

Copiphorinae

Ukuran tubuh 19 mm, sayap-sayap depan bervariasi bentuknya, tetapi daerah kosta tanpa rangka-rangka sayap transversal.

Permukaan dorsal permukaan tarsus pertam berlekuk disebelah lateral,  duri prosternum biasanya ada, sayap-sayap depan kira-kira sama panjangnya dengan sayap belakang. Bagian anterior verteks berbentuk konis, kadang-kadang meruncing, meluas bagus di belakang ruas sungut dasar.

Lanjutan tabel 1

 

Carabidae

Berukuran sedang dengan panjang tubuh 18 mm. Sungut relatif panjang dan beruas sebelas. pada sisi-sisi kepala antara mata dan dasar mandibel, klipeus tidak timbul secara lateral di belakang dasar-dasar sungut Antena atau sungut letaknya disebelah lateral. Kepala ukurannya lebih kecil dibandingkankan protonum. Abdomen berwarna hitam dan beruas lima. Sayap elytra berwarna hitam metalik dengan tortol berwarna orange pada bagian tengah sayap. 

Acrididae

 

Bertubuh ramping dengan panjang tubuh 18 mm. Serangga tersebut mempunyai wajah yang miring ke belakang. Abdomen berwarna hijau muda dan beruas 8. Sayap berwarna coklat dan femur berwarna hijau kekuningan.

Reduviidae

Berukuran sedang dengan panjang tubuh 21 mm. Ruas tungkai yang terakhir adalah kuku-kuku tarsus. Bersungut panjang dan mempunyai abdomen berwarna coklat keputih-putihan dan beruas 6 serta melebar ke arah samping. Mempunyai proboscis panjang 4 mm. Kepala memanjang, bagian belakang mata berbentuk seperti leher.

Gryllotalpidae

Panjang tubuh 23 mm, tungkai depan lebih besar bila dibandingkan tungkai-tungkai belakang. Bersayap kecil dan berwarna coklat. Sayap lebih pendek dari panjang tubuh serangga tersebut. Bersungut pendek dan abdomen berwarna coklat dan beruas 8.

Pyralidae

Panjang tubuh 12 mm. Bersungut pendek dan abdomen berwarna putih kekuningan dengan lima ruas. Sayap depan lebih berbentuk segitiga bila dibandingkan sayap belakang. Sayap berwarna kuning dengan satu bintik hitam ditengah pada masing-masing sayap

Gomphidae

Panjang tubuh 51 mm, gelambir median labium tidak berlekuk Mempunyai stigma yang panjangnya 4 mm. Tubuh berwarna hitam dengan spot pita yang kekuningan. Bersayap transparan, pangkal sayap belakang lebih besar dibandingkan pangkal sayap depan. ekornya berbentuk gada.

Coenagrionidae

Capung jarum dengan panjang tubuh 29 mm. Serangga memiliki sayap depan dan sayap belakang yang serupa bentuknya dan keduanya menyempit pada bagian pangkalnya. Abdomen berwarna biru muda dengan garis-garis hitam mulai dari ujung hingga pangkal abdomen

Alydae

Serangga bertubuh  ramping panjang tubuh 14 mm. Abdomen berwarna hijau muda dan beruas lima. Bersayap transparan dan berwarna coklat keemasan. Memiliki antena dan tungkai yang relatif panjang. Lebar kepala hampir sama dengan lebar protonum. Ditemukan pada tanaman padi sudah mulai masuk fase generatif.

Tabanidae

Berukuran sedang panjang tubuh 14 mm. Bersungut pendek dan sungut berada pada tengah kepala bagian bawah. Bersayap transparan dengan garis coklat pada bagian tepinya. Costa berakhir sebelum ujung-ujung sayap, cabang radius agak bergerombol bersama dekat dengan batas kosta. Postskutellum bagus berkembang, calypter-calypter besar dan kelihatan. Tergit abdomen pertama dengan lekuk di tengah batas posterior dan dengan sutura median.

Acrididae

Berukuran sedang dengan panjang tubuh  19  mm. Mempunyai wajah miring ke belakang bila dilihat dari arah lateral. Bersungut pendek. Bersayap coklat dengan bercak-bercak kuning keemasan. Sayap berukuran lebih panjang dari panjang tubuh. Abdomen berwarna kecoklatan dengan 7 ruas

Pentatomidae

Bertubuh sedang, panjang tubuh 16 mm. Protonum dibatasi secara lateral, dasarnya selebar dasar elytra, kepala sangat lebih sempit daripada protonum Tubuh berbentuk segilima dan berwarna hijau muda, bersungut pendek dan memiliki abdomen yang berwarna hijau kecoklatan dan beruas lima. Tarsi 3 ruas, sternum toraks biasanya tanpa tonjolan longitudinal.Mengeluarkan bau tidak enak ketika merasa terganggu. 

Tabel 2 Serangga di Persawahan Kecamatan Kare

Nama Famili

Ciri Spesifik

Pyralidae

Serangga berukuran kecil dengan panjang 0,9 mm. Bersungut pendek dengan abdomen beruas enam. Sayap berwarna kuning dengan bercak-bercak merah jambu.

Satyridae

Panjang tubuh 17 mm, bersungut pendek dengan bagian ujung yang menggembung dan tubuh berwarna hitam, sungut menggembung pada bagian ujung tetapi tidak secara jelas menjendol. Sayap berwarna orange dengan spot-spot hitam seperti mata, sayap depan agak segitiga, Abdomen berwarna coklat kekuningan dengan delapan ruas. Tidak ada rangka anal 3 pada sayap depan, rangka sayap anal 1 dan 2 tidak kelihatan bercabang pada bagian dasar.

Tettigoniidae   

Serangga berukuran sedang dengan panjang tubuh 14 mm. Sayap berwarna kuning kecoklatan. Merupakan serangga betina yang dapat diketahui dari ovipositornya yang panjangnya mencapai 15 mm. Memiliki antena yang relatif panjang.

Coccinellidae         

 

Berukuran kecil, panjang tubuh 0,7 mm. Tubuh berbentuk bulat telur dengan kepala yang tersembunyi dibawah protonum yang meluas. Mempunyai antena yang tergolong pendek . Elytra berwarna merah cerah dengan spot-spot hitam. Banyak ditemukan di ujung helaian daun padi.

Libellulidae

Serangga dengan tubuh yang relatif besar panjang 47 mm. Pangkal sayap belakang lebih lebar dibandingkan sayap depan dan terdapat bercak-bercak berwarna orange pada bagian pangkal sayap. Panjang stigma sayap adalah 3 mm. Tepi belakang mata majemuk lerus dengan gelambir yang sangat kecil, yang jantan tanpa gelambir kecil pada sisi ruas abdomen yang kedua dengan tepi bagian dalam “ kaki” terbentuk bagus.

Cicadellidae

Berukuran kecil dengan panjang 0,4 mm. Protonum tidak meluas ke belakang. Tubuh berwarna hijau daun dan pada sayap depan terdapat bercak-bercak hitam di bagian tengah dan pada bagian ujungnya. Abdomen berwarna coklat dan kepala berwarna lebih gelap.

Penelitian telah dilakukan pada dua tempat dengan suhu yang berbeda, namun ternyata serangga yang ditemukan dari Kecamatan Pilangkenceng dan Kecamatan Kare tidak jauh berbeda. Berdasarkan lokasi penelitian di Kecamatan Pilangkenceng dan Kecamatan Kare ditemukan serangga ordo Orthoptera, Odonata, Lepidoptera, dan Coleoptera. Meskipun ada beberapa ordo yang tidak ditemukan pada salah satu tempat, seperti ordo Hemiptera dan ordo Diptera yang hanya ditemukan di pertanaman padi di Kecamatan Pilangkenceng, sedangkan Ordo Homoptera hanya ditemukan di persawahan di Kecamatan Kare. Umur tanaman padi menjadi faktor utama yang menyebabkan adanya pebedaan ordo serangga seperti ordo Homoptera yang hanya ditemukan pada tanaman padi di Kecamatan Kare.

Tanaman padi di Kecamatan Kare merupakan tanaman padi yang masih termasuk dalam fase vegetatif, yaitu tanaman padi yang masih terdiri dari akar, batang dan helaian daun. Fase vegetatif menyebabkan pada tanaman banyak ditemukan serangga ordo homoptera yang merupakan serangga herbivora, yang banyak ditemukan pada batang-batang tanaman padi. Serangga ordo homoptera tersebut merupakan serangga yang banyak ditemukan sebagai hama tanaman dan biasanya keberadaan serangga tersebut menyebabkan tanaman menjadi kerdil serta daun berbercak kuning kecoklatan (Christiana, 1991: 86).

Tanaman padi di Kecamatan Pilangkenceng merupakan tanaman padi yang sudah masuk dalam fase generatif, yaitu tanaman padi yang terdiri dari akar, batang, helaian daun dan malai. Umur tanaman padi di Kecamatan Pilangkenceng yang sudah memasuki fase generatif menyebabkan tanaman padi banyak ditemukan serangga ordo Hemiptera dan Diptera. Serangga-serangga banyak ditemukan pada malai-malai tanaman padi, sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa serangga ordo Hemiptera dan Diptera hanya ditemukan pada tanaman padi yang sudah masuk dalam fase generatif atau tanaman padi yang sudah mulai berbunga atau berbuah.

SIMPULAN

Berdasarkan data hasil identifikasi serta pembahasan dapat diambil kesimpulan bahwa serangga yang ditemukan dari pertanaman padi di Kecamatan Pilangkenceng terdiri atas ordo Orthoptera, Hemiptera, Odonata, Hymenoptera, Lepidoptera, Coleoptera dan Diptera. Serangga yang ditemukan dari pertanaman padi di Kecamatan Kare adalah Ordo Orthoptera, Odonata, Lepidoptera, Coleoptera dan Homoptera. Adanya perbedaan ordo serangga yang ditemukan tidak dipengaruhi oleh perbedaan suhu dari masing-masing tempat, melainkan karena perbedaan umur tanam padi. Hasil penelitian dapat digunakan sebagai referensi bagi masyarakat khususnya petani untuk memperhatikan jenis serangga pada setiap fase pertumbuhan padi, sehingga dapat digunakan sebagai pertimbangan dalam melakukan pengendalian terhadap serangga.

DAFTAR PUSTAKA

Akmad R, Damayanti B, Hermanu T. 2002. Keanekaragaman Serangga pada Lahan Persawahan-Tepian Hutan: Indikator untuk Kesehatan Lingkungan (online). (journal.ipb.ac.id). Diakses 2 April 2012)

Hilman. C. 2010. Hubungan Karakteristik Petani Dengan Sumber Dan Kebutuhan Informasi Untuk Pengembangan Agribisnis (online). (http://repository.ipb.ac.id). Diakses 6 April 2012).

Christiana L. 1991. Kunci Determinasi Serangga. Yogyakarta: Kanisius

Dhini, Y. R. 2008. Pengaruh Tinggi Genangan Terhadap Pertumbuhan Gulma dan Produksi Padi Hibrida (Oryza sativa) (online). (http://repository.ipb.ac.id)  Diakses 10 April 2012)

Haryono, S. 2007. Studi Keanekaragaman Serangga Pada Perkebunan Apel Organik Dan Anorganik (Online).(http:// lib.uin-malang.ac.id) Diakses 25 Maret 2012)

Jasin, M. 1992. Zoologi Invertebrata Untuk Perguruan Tinggi. Surabaya: Sinar Wijaya

Radiopoetro. 1991. Zoologi. Jakarta: Erlangga

Borror, D.J. Triplehorn, C.A., dan Johnson, N.F. 1992. Pengenalan Pelajaran Serangga Edisi Keenam. Alih bahasa: Soetiyono Partosoedjono. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

Cicilia Novi Primiani; Eni Nur Fadilah. KERAGAMAN SERANGGA PADA Oryza sativa L. DI KECAMATAN PILANGKENCENG DAN KECAMATAN KARE KABUPATEN MADIUN Jurnal Prodi Biologi [online]. 2014, vol. 1, no. 1 [seen [now]]

PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP KANDUNGAN PROTEIN SUSU KEFIR SEBAGAI BAHAN PENYUSUN PETUNJUK PRAKTIKUM MATA KULIAH BIOKIMIA

Abstrak: 

Highly content of nutrition in milk a perfect for microba to grow. Microba can pollute the milk fastly so it can not be consume. Fermentation is one way to avoid the milk decay. Fermentation of milk is conducted by inoculating pasteurized milk with kefir grains additional as cultur starter. The objective of this research is knowing the effect of fermentation period toward protein content of kefir milk as material to compile guideline book for lab work in biochemistry class. The research is quantitative with RAL factorial 4x1 in 3 times repetition. The factors of research are fermentation in 0 hour (t1), 12 hours (t2), 24 hours (t3), 36 hours (t4). Research use titration formol to collect the data of  protein content. Anava one tail is used to examine the hypothesis continued with BNT examination. The result of hypothesis shows that sig t (fermentation period) for protein content in kefir milk 0,000 with significance degree is 0,05. It shown that sig t < 0,05. From the result above, the conclusion is fermentation period affect the protein content in kefir milk.

Keywords : kefir milk, fermentation period, protein, guideline book

PENDAHULUAN

Konsumsi susu sapi segar di Indonesia semakin meningkat. Susu sapi segar mengandung zat-zat makanan yang yang diperlukan oleh tubuh seperti protein, lemak, karbohidrat, mineral dan vitamin. Susu merupakan sumber protein hewani yang memiliki peran penting dalam kesehatan, karena komponen gizi yang komplek (Miskiyah, 2009). Protein merupakan salah satu kandungan dalam susu segar yang dibutuhkan oleh tubuh manusia (Winarno dan Ivone, 2007). Protein mempunyai fungsi penting dalam proses pembentukan jaringan tubuh manusia yaitu dengan mensintesisnya dari makanan yang dikonsumsi. Jaringan-jaringan tubuh vital manusia yang pembentukannya sangat tergantung pada tersedianya protein antara lain enzim, hormon dan antibodi (Universitas Indonesia, 2011).

Kandungan gizi yang tinggi pada susu merupakan media yang sangat sesuai dan disukai oleh mikroba untuk tumbuh dan berkembang. Mikroba dapat mencemari susu dalam waktu singkat sehingga susu dapat menjadi tidak layak konsumsi bila tidak ditangani dengan benar (Saleh, dalam Miskiyah, 2009). Fermentasi adalah salah satu cara untuk menghindari kerusakan susu sapi. Susu difermentasi dengan cara menginokulasi susu yang telah dipasteurisasi dengan suatu mikroorganisme yang diketahui sebagai biakan pemula (starter cultur). Salah satu sumber mikroorganisme yang dapat digunakan sebagai starter cultur dalam proses fermentasi adalah kefir grains. Bakteri asam laktat seperti Lactobacillus lactis, Lactobacillus delbrueckii subsp. bersama ragi terdapat dalam kefir grains dan menghasilkan asam dan alkohol. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Ot’es dan Cagindi (2003) waktu fermentasi susu segar dengan kefir grains dilakukan selama 18-24 jam dengan kandungan protein dalam susu kefir sebesar 3,3 %.

Susu sapi segar adalah susu yang kandungan alaminya belum berubah dan belum mengalami proses pengolahan apapun yang memiliki kandungan gizi yang tinggi karena dalam susu sapi segar mengandung zat-zat makanan yang lengkap dan seimbang (Miskiyah, 2009). Komposisi susu secara umum adalah 87,2 % air, 3,7 % lemak susu, 3,5%protein, 4,9 % lactose dan 0,7 % abu. Komposisi bervariasi tergantung pada makanan, jenis sapi, suplemen sapi dan tempat hidupnya (Prasetya, 2012).

Nutrien yang juga terkandung dalam susu sapi yaitu vitamin D dan K yang baik untuk kesehatan tulang bahkan untuk pembentukan gigi, iodium merupakan mineral penting untuk fungsi tiroid, vitamin B12 dan riboflavin yang diperlukan untuk produksi energi dan kesehatan kardiovaskular, biotin, vitamin A, potasium, magnesium, selenium, thiamin dan asam linoat. Protein yang terdapat dalam susu terdiri dari kasein dan protein serum atau whey protein. Protein susu memiliki mutu dan gizi yang sepadan dengan daging dan hanya diungguli oleh protein telur (Winarno dan Ivone, 2007). Kasein di dalam susu sapi dikenal sebagai senyawa posfoprotein yang dapat diendapkan dengan pengasaman. Cairan yang tersisa dari pengendapan kasein disebut dengan whey protein.

Fratiwi et al. (2008) menjelaskan fermentasi adalah proses yang menghasilkan berbagai produk baik secara aerob maupun anaerob dengan melibatkan aktivitas mikroba yang berperan sebagai starter cultur. Fermentasi dapat menambah keanekaragaman pangan dan menghasilkan produk dengan cita rasa, aroma, serta tekstur yang khas, selain itu proses fermentasi juga dapat memperpanjang masa simpan produk. Proses fermentasi menghasilkan senyawa-senyawa yang sangat berguna bagi kesehatan. Secara biokimia, fermentasi diartikan sebagai proses pembentukan energi dimana senyawa organik berperan sebagai pendonor elektron terminal. Secara alamiah susu telah ditumbuhi oleh Lactobacillus dan Streptococcus, dua mikroba tersebut pada suhu ruangan akan mengubah susu menjadi asam. Fermentasi secara spontan ini akan mengumpulkan susu dan mencegah proses pembusukan susu. Dasar fermentasi susu adalah fermentasi komponen gula di dalam susu terutama laktosa menjadi asam laktat dan asam-asam lain. Fermentasi susu dapat menghambat pertumbuhan mikroba patogen dan mikroba perusak susu, sehingga masa simpan susu dapat diperpanjang. Karno (2004) menjelaskan bahwa susu difermentasi dengan cara menginokulasi susu yang telah dipasteurisasi dengan suatu biakan mikroorganisme sebagai biakan pemula (starter cultur) sehingga dihasilkan produk olahan susu yang diinginkan.

Kefir grains atau biasa disebut dengan biji kefir merupakan starter cultur yang digunakan dalam pembuatan susu kefir. Biji kefir bukanlah biji yang dihasilkan oleh buah, tetapi biji kefir adalah kumpulan dari bakteri asam laktat, khamir dan gula polisakarida. Kefir grains terlihat seperti potongan - potongan koral atau kumpulan kecil bunga kol, yang berisi campuran kompleks bacteri termasuk berbagai jenis dari lactobacilli, lactococci, leucocostocs dan acetobakteria (Ot’es dan Cagindi, 2003). Biji kefir berukuran mulai dari biji gandum sampai biji kenari dan terus berkembang atau bertambah besar selama masa inkubasi. Spesies mikroorganisme dalam biji kefir diantaranya Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lb. kefir, Lb. kefirgranum, Lb. parakefir yang berfungsi dalam pembentukan asam laktat dari laktosa.  Lactobacillus kefir ranofaciens sebagai pembentuk lendir (matriks butiran kefir). Leunostoc sp. membentuk diasetil dari sitrat. Candida kefir pembentuk etanol dan karbondioksida dari laktosa. Selain itu dalam biji kefir juga ditemukan Lactobacillus brevis dan khamir (Torulopis holmii dan Saccharomyces delbrueckii). Namun menurut Farnworth dalam Purnomo dan Muslimin (2012) kefir yang berasal dari tempat yang berbeda, kandungan organisme didalamnya juga memiliki perbedaan. Bakteri homofermentatif asam laktat dalam biji kefir terutama  akan menghasilkan asam laktat dari fermentasi lactosa. Bakteri heterofermentatif asam laktat akan menghasilkan asam laktat dan CO2 dari lactosa.

Susu kefir adalah produk fermentasi susu dengan menggunakan biji kefir sebagai starter culture. Susu kefir beraroma asam, alkoholik dan karbonat. Menurut penelitian yang dilakukan oleh balai besar penelitian dan pengembangan pascapanen pertanian (2007) “ Kadar asam laktat kefir berkisar 0,8-1,1%, alkohol 0,5-2,5%, sedikit gas karbon dioksida, kelompok vitamin B serta diasetil dan asetaldehid. Komposisi dan kadar nutrisi kefir adalah air 89,5%, lemak 1,5%, protein 3,5%, abu 0,6%, laktosa 4,5% dengan nilai pH 4,6”. Pembuatan susu kefir diawali dengan melakukan pasteurisasi pada susu segar dengan pemanasan 720C dalam 5 detik (Miskiyah, 2009). Kemudian didinginkan sampai suhu 20 - 25 0C dan ditambahkan biji kefir 5% ke dalam susu yang telah dingin (Ot’es dan Cagindi, 2003). Winarno dan Ivone (2007) biji kefir yang ditambahkan dalam 1 liter susu adalah 50 - 60 gram. Fermentasi susu dengan kefir grains dilakukan selama 18, 21 dan 24 jam dalam suhu 240C. Setelah masa pemeraman, granula dipisahkan dari susu dengan saringan  dan susu kefir dimasukkan dalam botol. Susu kefir disimpan dalam suhu 40C sebelum dikonsumsi (Chen et al, 2006).

Petunjuk praktikum adalah ketentuan yang memberi arah maupun bimbingan bagaimana sesuatu harus dilakukan sehingga bagian dari pengajaran yang bertujuan agar peserta didik mendapat kesempatan menguji teori yang sudah diperoleh dengan maksimal. Petunjuk praktikum uji kandungan protein adalahpedoman yang disusun untuk digunakan oleh mahasiswa selama menjalankan praktikum biokimia materi uji kandungan protein dalam bahan pangan. adanya pengaruh lama fermentasi terhadap kandungan protein susu kefir dan menyusun sebagian hasil penelitian pengaruh lama fermentasi terhadap kandungan protein susu kefir untuk bahan penyusun petunjuk praktikum mata kuliah biokimia.

METODE

Penelitian dilakukan di laboratorium Pendidikan Biologi IKIP PGRI Madiun. Rancangan percobaan yang digunakan adalah RAL (Rancangan Acak Lengkap) faktorial dengan 3 kali ulangan. Penelitian menggunakan faktorial 4 x 1, artinya hanya ada satu faktor percobaan, yaitu T1, T2, T3 dan T4 kemudian menghasilkan 4 kombinasi perlakuan. Faktor percobaan tersebut adalah perlakuan berupa lama fermentasi yang terdiri atas waktu fermentasi selama 12 jam, 24 jam dan 36 jam. Teknik pengumpulan data adalah cara yang digunakan untuk memperoleh data penelitian. Teknik pengumpulan data yang digunakan untuk mengetahui kadar protein pada sampel dengan menggunakan titrasi formol. Susu sapi yang telah mengalami fermentasi selama 12 jam, 24 jam dan 36 jam serta kontrol, masing - masing diambil 10 gr. Rumus yang digunakan untuk menghitung prosentase protein adalah.
% protein susu = 1,83 x ml titrasi formol

  • yang digunakan adalah 1 buah panci berukuran diameter 16 cm, 12 buah toples plastik bervolume 250 ml, 1 buah saringan stainless berdiameter 12 cm, 1 buah neraca analitik, 1 buah gelas ukur dengan volume 250 ml, 1 buah pengaduk, 1 buah erlenmeyer dengan volume 50 ml, 1 buah pipet ukur dengan volume 20 ml, 1 buah  Pipet volumetrik ukuran 10 ml, 1 buah buret merk pyrex.
  • yang digunakan adalah Susu sapi segar sebanyak 3 L, Kefir grains 150 gram, K-oksalat jenuh 50 ml, NaOH 0,1 N 50 ml, warna standar (larutan contoh + air + K-oksalat jenuh + Resinulin-HCl), formadehida 40% 50 ml, air suling 1 liter. Bahan uji penelitian berupa 12 botol yang yang telah diberi label sesuai dengan waktu fermentasi yaitu 3 botol sebagai kontrol (tidak dilakukan proses fermentasi), 3 botol untuk fermentasi selama 12 jam, 3 botol untuk fermentasi 24 jam dan 3 botol untuk fermentasi 36 jam. Masing-masing botol berisi 200 ml susu sapi yang telah dipasteurisasi dan ditambahkan 10 gram kefir grains, kecuali 3 botol kontrol.

Prosedur Penelitian adalah menyiapkan 12 botol plastik yang telah disterilkan. Masing-masing botol telah diberi label sesuai dengan perlakuan. Susu sapi segar sebanyak 6 liter dilakukan pasteurisasi dalam suhu 720C selama 5 detik (Miskiyah, 2009:2). Masing-masing botol plastik dimasukkan kefir grains sebagai stater sebanyak 5% (Ot’es dan Cagindi, 2003). Bibit kefir yang dimasukkan dalam masing-masing botol sebanyak 10 gram (Winarno dan Ivone, 2007). Susu sapi yang telah mengalami pasteurisasi kemudian dimasukkan ke dalam masing-masing botol sebanyak 200 ml. Pemeraman dilakukan sesuai dengan label yang tertera pada botol, yaitu selama 12 jam, 24 jam dan 36 jam.

Setelah waktu fermentasi telah berlangsung selama waktu yang telah ditentukan pada masing- masing botol susu kefir siap dipanen. Tiap botol diambil 10 ml liter susu kefir untuk dilakukan pengujian kadar proteinnya. Proses pengambilan data dilakukan dengan teknik titrasi formol untuk mengetahui kadar protein dalam susu kefir.

Data kadar protein susu kefir yang diperoleh dalam bentuk prosentase kemudian dianalisis secara statistik. Data dianalisis dengan Anava satu jalan, jika hasil uji hipotesis signifikan (probabilitas (Sig) < 0,05) maka dilanjutkan dengan uji lanjutan, yaitu BNT (Beda Nyata Terkecil). Analisis data untuk anava dua jalan dan BNT menggunakan SPSS Versi 17.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data prosentase protein yang didapatkan dengan metode titrasi formol dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Data Prosentase Protein Susu Kefir

Perlakuan Fermentasi

Kontrol

12 Jam

24 jam

36 jam

4,9410

4,2090

4,3920

16,8360

15,3720

16,1040

22,6920

23,9730

22,6920

18,6660

18,4830

18,6660

Tabel 1 menunjukkan adanya perbedaan prosentase kandungan protein pada setiap perlakuan. Prosentase kandungan protein tertinggi adalah pada perlakuan lama fermentasi selama 24 jam sebesar 23,9730%, sedangkan prosentase kandungan protein terendah adalah pada susu sapi yang tidak mengalami proses fermentasi sebesar 4,2090%. Hasil pengujian hipotesis dengan menggunakan analisis varian satu jalan menunjukkan bahwa lama fermentasi berpengaruh nyata terhadap kandungan protein susu kefir. Susu sapi yang difermentasi dengan kefir grains selama 24 jam menunjukkan kadar protein yang paling tinggi, hasil penelitian sesuai dengan yang dilakukan Motaghi et al. (1997) bahwa susu kefir yang difermentasi selama 24 jam adalah susu kefir yang terbaik.

Susu sapi yang tidak difermentasi menggunakan kefir grains memiliki kandungan protein paling rendah dan meningkat pada susu sapi yang telah diberi kefir grains dan difermentasi selama 12 jam dan mencapai titik maksimum  pada 24 jam. Kandungan protein susu sapi lebih rendah dibandingkan kandungan susu kefir karena dalam kefir grains mengandung 40-60% protein (Sawitri, 2012), sehingga penambahan kefir grains meningkatkan kadar protein. Yusmarini dan Efendi dalam Sawitri (2011) protein  yang terkandung dalam susu fermentasi merupakan jumlah total dari protein susu dan protein bakteri-bakteri yang terkandung di dalamnya. Fermentasi 12 jam kandungan protein lebih rendah dibandingkan dengan fermentasi 24 jam, karena pada fermentasi 12 jam bakteri dan khamir sedang pada fase adaptasi sehingga pertumbuhan bakteri belum maksimal dan mengakibatkan jumlah bakteri yang terdapat dalam susu fermentasi 12 jam lebih rendah. Menurut Rattray dan O’Connell (2011) bahwa protein pada susu kefir belum jelas apakah yang menghasilkan aktifitas khamir atau bakteri asam laktat.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar protein menurun pada susu kefir yang difermentasi selama 36 jam. Jumlah bakteri asam laktat dan khamir akan terus bertambah selama fermentasi berlangsung. Peningkatan jumlah bakteri asam laktat menyebabkan meningkatnya metabolisme bakteri asam laktat yang membutuhkan lebih banyak bahan baku untuk dimetabolisme. Bahan baku yang dibutuhkan bakteri asam laktat untuk dimetabolisme adalah laktosa dan kasein. Laktosa dan kasein dimetabolisme oleh bakteri asam laktat menjadi asam laktat, asam asetat, diasetil dan alkohol (Sawitri, 2012). Haryadi (2012) menjelaskan bahwa protein susu disusun oleh beberapa protein spesifik yaitu kasein dan whey protein, dengan kadar kasein 80% dan sisanya whey protein. Karena kasein adalah salah satu komponen penyusun protein susu maka bertambahnya jumlah kasein yang digunakan untuk proses metabolisme oleh bakteri asam laktat mengakibatkan jumlah protein yang terkandung pada susu kefir menurun.

Protein akan terdenaturasi oleh panas atau perubahan pH (Fried dan Hademenos, 2005). Seperti hasil penelitian Motaghi et al (1997) bahwa susu kefir yang difermentasi selama 24 jam memiliki pH 3,89 dan susu kefir yang difermentasi selama 36 jam memiliki pH 3,01. Nilai pH yang menurun pada fermentasi selama 36 jam menyebabkan protein pada susu kefir menurun. Menurunnya nilai pH karena  jumlah asam laktat yang dihasilkan bakteri asam laktat semakin banyak dan terakumulasi didalam susu yang difermentasi sehingga menyebabkan nilai pH menurun.

Hasil penelitian pengaruh lama fermentasi terhadap kandungan protein susu kefir dapat dijadikan sebagai bahan penyusunan petunjuk praktikum mata kuliah biokimia pada KD. Memahami pengertian Protein, manfaat dan metabolismenya di dalam tubuh manusia. Petunjuk praktikum yang dihasilkan dapat digunakan dalam kegiatan praktikum untuk mengetahui kandungan protein pada kandungan makanan salah satunya susu kefir. Aspek-aspek yang dapat dinilai dari kegiatan praktikum meliputi aspek spikomotorik yang didapat dari kecakapan mahasiswa saat kegiatan praktikum berlangsung, aspek afektif yang didapat dari sikap dan kesiapan mahasiswa sebelum dan saat praktikum dan aspek kognitif yang didapat dari laporan hasil praktikum yang disusun setelah kegiatan praktikum dilaksanakan. Format petunjuk praktikum meliputi tujuan yang ingin dicapai, dasar teori, alat dan bahan yang digunakan dalama praktikum, prosedur/cara kerja dalam praktikum dan tabel hasil praktikum.

SIMPULAN

Berdasarkan hasil analisa data menunjukkan bahwa lama fermentasi berpengaruh nyata terhadap kandungan protein susu kefir. Susu sapi yang difermentasi dengan kefir grains sebagai starter cultur selama 24 jam memiliki kadar protein tertinggi. Sebagian hasil penelitian pengaruh lama fermentasi terhadap kandungan protein susu kefir dapat digunakan sebagai bahan penyusun petunjuk praktikum biokimia pada KD. Memahami pengertian Protein, manfaat dan metabolismenya di dalam tubuh manusia.

DAFTAR PUSTAKA

Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian. 2007. Kefir, Susu Fermentasi dengan Rasa Menyegarkan. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian (Online), Vol 29, No.2,

Chen, M. J., Liu1, J. R., Sheu, J. F., Lin, C. W.  dan Chuang, C. L. 2006. Study on Skin Care Properties of Milk Kefir Whey. Asian-Aust. J. Anim. Sci (Online), Vol 19, No. 6.

Departemen gizi dan kesehatan masyarakat. 2011. Gizi dan Kesehatan Masyarakat. Jakarta: Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Indonesia.

Winarno F.G. dan Ivone E. F. 2007. Susu dan Produk Fermentasi. Bogor: M-Brio Press.

Fratiwi, Yulneriwarni dan Noverita. 2008. Fermentasi Kefir dari Susu Kacang-Kacangan. VIS VITALIS (Online), Vol. 01, No. 2.

Fried, George H dan Hademenos, George J. 2005. Biologi. Jakarta: Erlangga.

Prasetya H. 2012. Prospek Cerah Beternak Sapi Perah. Sleman Yogyakarta: Pustaka Baru Press.

Karno. 2004. Buku Pegangan Kuliah Mikrobiologi. Madiun: IKIP PGRI Madiun.

Sawitri M.E. 2011. Kajian Penggunaan Eksrak Susu Kedelai Terhadap Kualitas Kefir Susu Kambing. Jurnal Ternak Tropika. Vol. 12, (1)

Sawitri M.E. 2012. Kajian konsentrasi kefir grain dan lama simpan dalam refrigerator terhadap kualitas kimiawi kefir rendah lemak.  Jurnal Ilmu-ilmu Peternakan (Online), Vol 21, No. 1.

Miskiyah. 2011. Kajian Standar Nasional Indonesia Susu Cair di indonesia. Jurnal Standardisasi (Online), Vol. 13 No. 1.

Motaghi M., Mazaheri M., Maozami N., Farkhondeh A., Fooladi M.H dan Goltapeh E.M. 1997. Short Communication: Kefir Production in Iran. Word Journal of Microbiology & Biotechnology

Ot’es, Semih. and Cagindi, Oz’em., 2003. Kefir: A Probiotic Dairy-Composition, Nutritional and Therapeutic Aspects. Pakistan Journal of Nutrition (Online), vol. 2, No. 2.

Sri Utami; Susanti. PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP KANDUNGAN PROTEIN SUSU KEFIR SEBAGAI BAHAN PENYUSUN PETUNJUK PRAKTIKUM MATA KULIAH BIOKIMIA Jurnal Prodi Biologi [online]. 2014, vol. 1, no. 1 [seen [now]]

PROFIL KOMPETENSI SISWA SMP DI JAWA TIMUR DALAM MENYELESAIKAN TES BERFIKIR TINGKAT TINGGI PEMBELAJARAN SAINS

Abstrak: 

Familiarize learners to communicate, think critically and creatively and to consider moral values ​​of Pancasila is one Permendikbud 81 A mandate in 2013. The need for students to be exposed to high level thinking tests in Learning Science is to hone the skills of students at the high school level. The purpose of this study was to describe the level of student mastery and achievement test indicator junior high school students in East Java in resolving high level thinking tests of learning science. This study was conducted at 20, 23, and 28 November 2012 in three districts, there are: Blitar, Mojokerto, and Pamekasan. The population of this study were junior high school students in East Java with a sample of students SMP 3 Nglegok Blitar (15 peoples), SMP 2 Dlanggu Mojokerto (15 peoples) and SMP 7 Pamekasan (15 peoples) by using purposive sampling technique. Data sources such as student scores on the analysis of high-level thinking skills test developed by USAID Priority Team. Techniques of data collection conducted by researchers through the provision of test instruments to students, then corrected degree of truth answers based on predefined criteria. Analysis of data in quantitative descriptive data then qualitatived. The conclusions of this study are: competence Junior high school students in East Java in resolving high level thinking tests category learning science enough (enough with a mean value of C- with a score of 43.8) and achievement test results categorized good indicators, namely: (a) observation of characteristic Distinctive animals (75.6), and analyze the properties of liquid water (75.6).

Keywords : test, solving problems, high level thingking, science.

PENDAHULUAN

Keterampilan berpikir pada dasarnya merupakan keterampilan menggunakan pikiran secara optimal. Keterampilan berpikir terdiri atas berpikir rasional yang diperlukan untuk memecahkan masalah secara ilmiah dan berpikir lateral atau kreatif (Samani, 2007). Keterampilan berpikir mencakup antara lain menggali dan menemukan informasi (information searching), kecakapan mengolah informasi dan mengambil keputusan secara cerdas (information processing and decision making skill), serta kecakapan memecahkan masalah secara arif dan kreatif (creative problem solving skill) (Sodiq, 2010). Hal ini mengindikasikan Keterampilan berpikir pada peserta didik.

Mengacu Permendikbud No 81A (2013) menyatakan bahwa Kemampuan peserta didik yang diperlukan yaitu antara lain kemampuan berkomunikasi, berpikir kritis dan kreatif dengan mempertimbangkan nilai dan moral Pancasila agar menjadi warga negara yang demokratis dan bertanggungjawab, toleran dalam keberagaman, mampu hidup dalam masyarakat global, memiliki minat luas dalam kehidupan dan kesiapan untuk bekerja, kecerdasan sesuai dengan bakat/minatnya, dan peduli terhadap lingkungan.

Sementara itu, according to the results of TIMSS (Third International Mathematics and Science Study), the performance of Indonesian eighthgrade students in mathematics and science is quite poor. In mathematics, Indonesian students are ranked 34 out of 45 countries surveyed. In science they are ranked 36 out of 45 countries. The Indonesian teaching system has failed to provide sufficient value added to students’ learning processes and outcomes. Teachers have failed to perform their principal role to nurture and to improve students’ learning capacity (Team World Bank, 2008). Mengapa siswa tidak dapat memenuhi tuntutan TIMSS? Butir-butir tes TIMSS itu cukup banyak yang menghendaki siswa berfikir, seperti solving problems and investigating the natural world. Siswa Indonesia  belum atau hanya sedikit memperoleh kesempatan belajar dan berlatih menguasai kompetensi berfikir seperti itu.

Siswa sangat membutuhkan keterampilan berpikir untuk memperoleh serta memproses sendiri informasi-informasi yang mereka peroleh dari mana saja, kapan saja, dan pada bidang ilmu apa saja. Menurut Rosana (2012) keterampilan berpikir merupakan salah satu kompetensi yang harus dimiliki siswa, oleh karena itu keterampilan-keterampilan berpikir perlu diajarkan pada siswa guna membekali siswa mampu menghadapi tantangan dunia nyata yang selalu update.

Tes berfikir tingkat tinggi dalam makalah ini adalah Tes  Berfikir Tingkat Tinggi dalam Pembelajaran Sains yang dikembangkan oleh Tim USAID pada tahun 2012 untuk mengasah kemampuan siswa pada jenjang SMP yang terdiri 10 Tes pilihan ganda dan 6 Tes uraian. Pengembangan butir-butir Tes tersebur mengasah kemampuan berfikir tingkat tinggi ((Higher Order Thinking Skill) analisis seperti solving problems and investigating the natural world.

Secara umum rumusan masalah penelitian ini adalah: Bagaimana tingkat penguasaan kompetensi siswa smp di jawa timur dalam menyelesaikan  tes berfikir tingkat tinggi pembelajaran sains.  Tujuan penelitian ini adalah mendeskripsikan tingkat penguasaan siswa  dan ketercapaian indikator tes siswa SMP di Jawa Timur dalam menyelesaikan  tes berfikir tingkat tinggi pembelajaran sains.

METODE

Penelitian ini dirancang secara kualitatif deskriptif dengan pendekatan pospositivistik rasionalistik model Grand Concept. Penelitian pospositivistik rasionalistik melandaskan pada filsafat rasionalisme dengan karakteristik pencarian makna di balik data. Payung berupa grand concepts digunakan agar data empirik dapat dimaknai dalam cakupan yang lebih luas dalam penelitian rasionalistik (Muhajir, 2002). Grand Concept dalam penelitian ini adalah Bagaimana tingkat penguasaan siswa dalam Menyelesaikan  tes berfikir tingkat tinggi dalam Pembelajaran Sains di SMPN.

Populasi penelitian ini adalah siswa SMP di Jawa Timur dengan sampel siswa SMPN 3 Nglegok Blitar (15 orang), SMPN 2 Dlanggu Mojokerto (15 orang) dan SMPN 7 Pamekasan (15 orang) dengan menggunakan teknik purposive sampling. Sumber data berupa skor siswa hasil analisis tes keterampilan berfikir tingkat tinggi yang dikembangkan oleh Tim USAID Prioritas. Teknik pengambilan data dilakukan oleh peneliti melalui pemberian instrumen tes kepada siswa, kemudian dikoreksi tingkat kebenaran jawaban berdasarkan kriteria yang telah ditetapkan. Data dianalisis secara deskriptif kuantitatif yang kemudian dikualitatifkan dengan pengkategorian seperti pada Tabel 1.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berikut diuraikan hasil analisis tingkat kompetensi siswa sekolah menengah pertama (SMP) di Jawa Timur. Adapun  berdasarkan tujuan penelitian, maka disajikan analisi data yang meliputi 3 hal, yaitu: (1) analisis tingkat ketercapaian hasil tes siswa, (2) tingkat ketercapaian indikator.

Analisis Tingkat Ketercapaian Hasil Tes Siswa

Hasil analisis tingkat ketercapaian hasil tes siswa disajikan data jumlah skor, nilai, dan kategori ketercapaian seperti pada Tabel 1.

Analisis data menunjukkan siswa yang mendapatkan nilai A sebesar 0%; nilai A- sebesar 2,22%; nilai B+ sebesar 0%; nilai B sebesar 0%; nilai B- sebesar 8,89%; nilai C+ sebesar 6,67%; nilai C sebesar 15,6%; nilai C- sebesar 24,4%; nilai D+ sebesar 13,3%; nilai D sebesar 13,3%; dan nilai E sebesar 15,6%. Data ini trand peringkat siswa Indonesia pada TIMSS  tahun 1999, 2003, dan 2007 menempati peringkat 32 dari 38 negara (tahun 1999:2), peringkat 37 dari 46 negara (tahun 2003), dan peringkat 35 dari 49 negara (tahun 2007). Rata-rata skor siswa Indonesia pada TIMSS 2007 di bawah skor rata-rata yaitu 500, dan hanya mencapai  low international benchmark (Efendi, 2010:3). Sehingga rata-rata siswa Indonesia hanya mampu mengenali sejumlah fakta dasar tetapi belum mampu mengkomunikasikan dan mengkaitkan berbagai topik sains, apalagi menerapkan konsep-konsep yang kompleks dan abstrak.

Tabel 1. Predikat, Nilai, konversi dan pengkategorian Data

 

Predikat

Nilai

Konfersi

Kategori

A

4

100

SB

A-

3.66

92

B+

3.33

83

B

B

3

75

B-

2.66

67

C+

2.33

58

C

C

2

50

C-

1.66

42

D+

1.33

33

K

D

1

25

E

Kurang Dari 25

KS

Sumber: diadopsi dari Permendikbud
No 81A Tahun 2013

Tabel 2. Analisis Tingkat Ketercapaian Hasil Tes Siswa

No

Kode

Jml

Nilai

Kategori

No

Kode

Jml

Nilai

Kategori

1

LB-1

53

C

Cukup

25

PB-1

53

C

Cukup

2

LB-2

60

C+

Cukup

26

PB-2

45

C-

Cukup

3

LB-3

68

B-

Baik

27

PB-3

41

D+

Kurang

4

LB-4

93

A-

Sangat Baik

28

PB-4

43

C-

Cukup

5

LB-5

63

C+

Cukup

29

PB-5

55

C

Cukup

6

LB-6

43

C-

Cukup

30

PB-6

55

C

Cukup

7

LB-7

72

B-

Baik

31

PB-7

42

C-

Cukup

8

LM-1

62

C+

Cukup

32

PB-8

44

C-

Cukup

9

LM-2

71

B-

Baik

33

PM-1

44

C-

Cukup

10

LM-3

43

C-

Cukup

34

PM-2

42

C-

Cukup

11

LM-4

56

C

Cukup

35

PM-3

42

C-

Cukup

12

LM-5

44

C-

Cukup

36

PM-4

41

D+

Kurang

13

LM-6

31

D

Kurang

37

PM-5

55

C

Cukup

14

LM-7

40

D+

Kurang

38

PM-6

67

B-

Baik

15

LM-8

37

D+

Kurang

39

PM-7

48

C-

Cukup

16

LP-1

23

E

Kurang sekali

40

PP-1

25

D

Kurang

17

LP-2

23

E

Kurang sekali

41

PP-2

16

E

Kurang sekali

18

LP-3

38

D+

Kurang

42

PP-3

37

D+

Kurang

19

LP-4

34

D+

Kurang

43

PP-4

29

D

Kurang

20

LP-7

21

E

Kurang sekali

44

PP-5

23

E

Kurang sekali

21

LP-5

16

E

Kurang sekali

45

PP-6

48

C-

Cukup

22

LP-6

21

E

Kurang sekali

Jumlah  Klasikal

1971

23

LP-7

29

D

Kurang

% Rerata Klasikal

43,8

24

LP-8

35

D+

Kurang

Kategori

Cukup (C-)

Keterangan:      L:  Laki-laki               P: Perempuan                         B: Blitar                     M: Mojokerto              P: Pamekasan

Tabel 3. Tingkat ketercapaian Indikator berfikir kritis

No

Indikator

Jml

%

Kategori

1

Menentukan panjang benda

51

37.8

Kurang

2

Menganalisis pemisahan zat

75

55.6

Cukup

3

Pengamatan ciri-ciri hewan

102

75.6

Baik

4

Mengidentifikasi benda mengapung, melayang dan tenggelam

6

4.4

Kurang sekali

5

Menganalisis aplikasi pemuaian zat

69

51.1

Cukup

6

Mengidentifikasi organisisi manusia

66

48.9

Cukup

7

Menganalisis sifat zat cair

102

75.6

Baik

8

Menarik kesimpulan berdasarkan data

90

66.7

Cukup

9

Mengklasifikasikan mahluk hidup

63

46.7

Cukup

10

Mengidenfifikasi keselamatan kerja

75

55.6

Cukup

11

Menganalisis data terkait konsep, jarak, waktu, dan kecepatan

243

36

Kurang

12

Menganalisis eksperimen terkait materi kalor

179

39.8

Kurang

13

Mengidentifikasi eksperimen terkait pernafasan ikan

139

30.9

Kurang

14

Menentukan massa, volume, dan massa jenis

225

33.3

Kurang

15

Menedentifikasi kunci dikotomi

273

60.7

Cukup

16

Menganalisis data pengematan perkecambahan

213

47.3

Cukup

Hasil analisis tingkat ketercapaian indikator adalah seperti pada Tabel 3. Hasil analisis ketercapaian indikator hasil tes berkategori baik, yaitu: (a) pengamatan ciri-ciri hewan (75.6), dan menganalisis sifat zat cair (75.6). Membiasakan peserta didik terkait dengan tantangan yang nyata pada abad 21, yaitu: lebih menekankan pada upaya untuk melatihkan keteterampilan berpikir pada siswa. Keterampilan yang di latihkan sebaiknya sudah menjangkau pada keterampilan berpikir tingkat tinggi (Rosana, 2012: 38). Keterampilan-keterampilan berpikir tingkat tinggi tersebut di sadari atau tidak setiap hari dilalui oleh manusia baik di rumah, kelas maupun di manapun. 

SIMPULAN

Simpulan dari penelitian ini adalah: kompetensi Siswa SMP di Jawa Timur dalam menyelesaikan  tes berfikir tingkat tinggi pembelajaran sains berkategori cukup (cukup  dengan rerata nilai C- dengan skor 43,8) dan ketercapaian indikator hasil tes berkategori baik, yaitu: (a) pengamatan ciri-ciri hewan (75.6), dan menganalisis sifat zat cair (75.6). Namun demikian, keterampilan siswa untuk menyeseikan Tes Berfikir Tingkat Tinggi berpotensi besar dapat dicapai siswa. Hal ini terbukti ada siswa yang mampu mencapai skor 93 (sangat baik).

DAFTAR PUSTAKA

Efendi, R. 2010. Kemampuan Fisika Siswa Indonesia dalam TIMSS (Trend of International on Mathematics and Science Study). Prosiding Seminar Nasional Fisika 2010, ISBN: 978‐979‐98010‐6‐7.

Ibrahim, M. Tanpa Tahun. Contoh Tes Penialian Kemampuan Berpikir (Solo Taksonomi). Surabaya: Kumpulan Tulisan.

McGraw-Hill School Division. 2000. Assessment Resources McGraw-Hill SCIENCE GRADES 3-6. New York: McGraw-Hill.

Muhadjir, Noeng. 2002. Metodologi Penelitian Kualitatif (Edisi IV). Jogjakarta: Rake Sarasin.

Peraturan Menteri Pendidikan Dan Kebudayaan (Permendikbud) Republik Indonesia Nomor 81a tahun 2013 Tentang Implementasi kurikulum.

Rosana, D. 2012. “Menggagas Pendidikan IPA yang Baik Terkait Esensial 21ST  Century Skills”. Disampaikan pada Seminar Nasional Pendidikan IPA ke IV, Unesa 2012. Surabaya.

Samani. 2007. Menggagas Pendidikan Bermakna: Integrasi Life Skill-KMK-CTL-MBS. Surabaya: Surabaya Intelectual Club.

Sodiq, S. 2009. Pengembangan Materi Pendidikan Kecakapan Hidup Pada Buku Pelajaran Bahasa Indonesia Dengan Model Pembelajaran Literasi. Desertasi. Program Pascasarjana. Program Studi Pendidikan Bahasa Dan Sastra Universitas Negeri Surabaya.

Team World Bank. October 2008. Teacher Certiication in Indonesia: A Strategy for Teacher Quality Improvement. Draft prepared for the Director- Generale of Higher Education

Hasan Subekti. PROFIL KOMPETENSI SISWA SMP DI JAWA TIMUR DALAM MENYELESAIKAN TES BERFIKIR TINGKAT TINGGI PEMBELAJARAN SAINS Jurnal Prodi Biologi [online]. 2014, vol. 1, no. 1 [seen [now]]

Top 10 Artikel