Biologi : Metode Simulasi

MetodeSimulasi

     Simulasi merupakanreproduksi sederhana , atau model suatu fenomena , proses atau situasi dalamkehidupan sebenarnya. Di dalamnya , siswa memerankan banyak sekali tokoh realistik ,tetapi dalam situasi khayal.

    Semua sifat berikut harus ada dalam simulasi.

1 Kegiatannya informal dalam kelas yangmengikutsertakan siswa dan guru. Pemain berperan

   dengan menirukan keadaanyang sebenarnya.

2 Didasarkan pada masalah. Terbuka untukpendekatan multidisipliner contohnya termasuk juga

   keterampilan sosial yangberlangsung berkaitan dengan kehidupan nyata.

3 Sangat dinamis.
   

     Simulasi itudapat memakai model yang sanggup dimanipulasi sehingga melalui kegiatanmencoba dan membuat kesalahan (trial and error) siswa sanggup mengambilkesimpulan , memberi penjelasan atau pemecahan atas duduk masalah yang dipelajari.Misalnya dalam mempelajari dampak kecepatan aliran air terhadap pengikisan tanah ,aliran air sanggup diperagakan di dalam kelas dengan memakai meja untukmembuat aliran sungai. Dalam biologi , simulasi banyak berkaitan dengan topikpelestarian sumber daya , pengelolaan lahan , pertumbuhan penduduk , permasalahansosek. dsb.

     Sebagian besar siswa pemalu , pada mulanya , merasa bahwasimulasi itu sukar lantaran dibutuhkan kemampuan bicara dan bertindak di depansemua temannya. Perubahan PBM seharusnya dilakukan secara berangsur-angsur daribelajar guru aktif menjadi berguru siswa aktif. Guru harus mengubah kebiasaansemua siswanya yang biasanya “mendengar pelajaran” menjadi “melakukan kegiatanpelajaran”. Guru harus mengatur siswa menurut kematangan mental dan fisikmereka serta ruang lingkup dan kerumitannya.

     Beberapa bentuk simulasi di antaranya permainan simulasi ,bermain-peran , dan simulasi dengan komputer. Permainan simulasi dan bermainperan hanya berbeda dalam hal yang ditekankannya. Permainan simulasi lebihmenekankan pada proses dan pola interaksi sosialnya , sementara bermain-peranlebih menekankan perkembangan huruf dan pembangkitan perasaan pemain. Padabermain-peran lebih dituntut kreativitas dan kemampuan individuuntukmengkomunikasikan buah pikirannya. Adapun , permainan simulasi dengankomputer sanggup dipakai untuk mengajarkan topik investigasi golongan darah ,penurunan sifat genetis , pertambahan dan penurunan jumlah pemangsa dan mangsadst. 

BERMAIN PERAN

dalam Topik Glikolisis , Siklus Krebdan Sistem Transfer Elektron

(dimodifikasi oleh Endang Supriatmandari Ross et al 2008)

PengaturanAwal

1.     Secara tegas  dinyatakan bahwa ruang kelas tempatbermain-peran berlangsung sebaiknya dibayangkan sebagai bagiandalam dari sel , tetapi sitoplasmanya hanyasedikit dan bagian dari mitokondrion akan digambarkanhari ini. Sebaiknya guru membicarakan dengan para siswa bagaimana membagi ruang kelasmenjadi dua: Satutempat  mewakili sitoplasma dan tempat kedua merupakansebagian dari interior  mitokondrion.

2.      Bila sudah disepakati , ruangandibagi dengan menggunakan dua baris kursi atau mejauntuk mewakili membran ganda mitokondria

3.      Diskusikan gambaran  ini dengan para siswa dan pastikan bahwa merekadapat menghubungkannya dengan gambaran-gambaran lain yangtelah  dikenal yang telah mereka miliki untuk  menghubungkan latihan ini dengan materi bimbing sebelumnya  tentang  pernapasan sel. Jika guru pikir itu akan membantu , sebuahgrafik batang  yang menggambarkan tindakan sebagai molekul  dapat ditampilkansehingga siswa dapat melihat "rencana" keseluruhan gerakan yangmereka harapkan saat mereka  menyelesaikan  tarian tsb

Casting (Pemilihan)Karakter

1.      Mulaidengan membentuk "glukosa" dalam "sitoplasma"bagian "sel". Memberi  nama enam orang siswa sebagai "atom karbon"dan meminta mereka mengatur diri mereka dalam sebuahlingkaran dengan bergandengan tangan.  Ingatkan  mereka bahwamereka berada di dalam sitoplasma. Karena   kita hanyamengikuti nasib atom karbon , kita akan menyederhanakan  penyajian ini dan tidak melibatkan   atom  oksigen atau hidrogen.Itu  dapat dibahas dengan tanya jawab   jika gurupikir para siswa  andamembutuhkan lebih banyak klarifikasi. Ingatkan para siswa bahwa  nantinya juga mereka bisa menemukanstruktur kimianya , atau guru  dapat memberikan bagan atau bukuteks untuk menunjukkannya.

. 2. Beri nama   dua siswa sebagai "koenzim A" dan memintamereka untuk duduk di dua bangku

     atau meja yangmewakili "membran" dari "mitokondria."

3. Di dalam mitokondrion , bentuk duakelompok siswa yang masing-masing terdiri atas 4 siswa ,

    masing-masing diberinama “atom karbon” untuk mewakili molekul oksaloasetat. Periksa 

    bahwa semua siswa didalam ruang kelas sanggup menghubungkan penyajian bermain tugas ini 

    dengan sebuah modelyang mereka kenal. Agar  siswa faham , maka bisa saja guru  gunakan

    tehnik tanya jawab.

Akting I: Glikolisis

1.      Arahkansiswa  yang mewakili molekul glukosa untuk membagi dirimenjadi dua kelompok , masing-masingberisi tiga atom karbon (dua molekul dari "piruvat"). Jikasesuai untuk grup Anda , ulangi cara ini beberapa kali , mungkin dengan  kelompok siswa yangberbeda dan nyatakan kata "glikolisis" sebagai istilah yangmengidentifikasi prosestsb. Pastikan siswa sangat jelas bahwaselama proses glikolisis , satu molekul glukosa diubah menjadi dua molekul piruvat.Jelaskan bahwa  banyak langkah untuk proses tsb dan tiaplangkah dikatalisis oleh enzim yangberbeda. Siswa dapat diarahkan pada sebuah diagram atau bagan jika mereka perlu diingatkan bahwa prosesini menghasilkan dua molekul ATP , meskipun bermain-peranini  tidak meliput gambarandari semua reaksi individu , enzim ,atau energi molekul yang terlibat. Hal inidapat didiskusikan   dengan siswa baik setelahbermain-peran atau sebelumnya  jika guru pikir itu perludiklarifikasi.

2.      Arahkan salah satu siswa yang diberi nama sebagaikarbon dalam tiap molekul piruvat gres untuk melepaskan diri dari piruvat danberdifusi ke luar dari sel ( ke luar dari ruang kelas atau ke sudut ruang kelasyang dekat) sebagai molekul “karbondioksida”. Karena atom oksigen tidak disajikandalam model ini , maka guru perlu  mendiskusikannya bahwa oksigen datangdari dalam molekul pirivat. Jika perlu , buku teks , skema , atau modelbola-dan-tongkat tradisional sanggup dipakai untuk memperlihatkan rumus kimia ditingkat apapun yang dibutuhkan untuk mata pelajaran ini.

3.      Diskusikan dengan siswa  bahwa atom karbon yangditinggalkan mempunyai dua kelompok asetil (kelompok senyawa kimia 2 karbon).

4.      Sekarang , mintalah tiap koenzim A berikatan dengansatu kelompok asetil membentuk “Asetil Koenzim A”. Dengan demikian , kelompokasetil sanggup melalui membran (antar bangku atau meja) dan masuk ke dalammitokondrion. Kemudian , koenzim A harus kembali ke membran mitokondrion (dudukdi bangku atau meja) , sambil menunggu kelompok asetil lain terbentuk.

5.     Ulangilangkah 1 s/d 4 sebanyak yang guru pikirkan atau rasakan  perlu , contohhingga siswa sangat bersahabat dengan proses tsb , tiap siswa telah dilibatkan ,selama masih tersedia waktunya. Buatlah urutannya sedinamis mungkin yangmeminta siswa bergerak di dalam ruang kelas untuk menggambarkan gerakan acakmolekul di dalam sel. Jika mungkin , berikan set “giliran” siswa yang berbeda   untuk menyajikan   bagianyang berbeda dari bermain  peran. Karena mereka mengulangi proses ini , maka mendorong siswauntuk mengidentifikasi tahap yang sedang  mereka mewakili dengan memanggil nama-nama prosestsb. Semakin banyak siswa dapat mengartikulasikan apayang mereka lakukan , mereka akan semakin mampu membangun penafsiran merekasendiri , menciptakan model visual mereka sendiri , danmengkonsolidasikan konsep-konsep abstrak.

6.      Jika siswa mengusulkan caraalternatif melaksanakan bermain tugas ini , atau jikalau mereka memakai istilahyang menarik atau lebih ekspresif untuk membantu mereka menghubungkan konsepnyadengan pengetahuan awal , mencoba menggabungkan inspirasi mereka ke dalam sisa sesilab. Sebaliknya , jikalau diskusi siswa memperlihatkan bahwa mereka mempunyai beberapamiskonsepsi , maka inilah waktunya yang baik untuk  menghentikan”permainan” dan membahas yang sesuai. Bagan atau buku yang telah guru sediakandapat membantu mengkonsolidasikan  bagaimana koreografi tarian ini dimaksudkan untuk menggambarkanproses sel.  Guru jugadapat berkemauan untuk mendiskusikan kelemahan dan laba jenis model yangberbeda. Diagram hanyalah salah satu jenis dari model tsb yang tidak menujukkanpergerakan atau 3D. Bermain tugas ini hanyalah satu jenis model yang berbeda

Akting II: Siklus Krebs

     Mengikutiglikolisis dan sehabis pergerakan dua set kelompok asetil melalui membran mitokondria ,urutan berikut akan mempertunjukkan bingkai dasar Siklus Krebs di bab dalam(matriks) mitokondrion.

1.      Bentuklah  di dalam matriksmitokondrion dua set kelompok oksaloasetat empat-karbon

2.     Minta tiapkelompok asetil untuk bergabung dengan kelompok oksaloasetat. Ini menggambarkanenam-karbon yang dikenal dengan nama “sitrat”. Kata sitrat dan asam sitratterkadang dipakai bergantian. Kedua nama itu perlu ditekankan oleh guru dansiswa lantaran nama lain Siklus Krebs yakni Siklus Asam Sitrat yang diberi namasetelah langkah pertama ini di jalur siklik. Kemudian , dalam konteks tarian ,guru dapat memperkenalkan apa pun tingkat struktur kimiasecara rinci yang siswa perlukan untuk pelajaran tertentumereka

3.      Molekul rantai enam-karbon(sitrat) berproses melalui Siklus Krebs. Sitrat kehilangan sebuah karbon ( yangmembentuk CO2 dengan beberapa atom oksigen dari dalam molekul tsb) danberdifusi ke luar dari sel. Ini penting. Oksigen di dalam CO2 yang dilepaskanoleh siklus Krebs tidak berasal dari oksigen bebas

4.      Sebuah rantai 5-C  tetap tinggal untukmelanjutkan proses di dalam siklus tsb ( alfa-ketoglutarat). Senyawa inikehilangan karbon lain ( dan CO2 lain dibentuk) untuk membentuk rantai 4-C.

5.      Jika guru ingin mendiskusikan isomerisasi ,sekaranglah  waktunya yang tepat. Level kimia yang dibutuhkan secara rinciakan bergantung pada siswanya sendiri dan  tuntutan pelajaran

6.      Akhirnya , senyawa 4-C yang dikenal dengan suksinatdibentuk , berisomerisasi menjadi malat dan alhasil melahirkan kembalioksaloasetat , siap untuk memulai siklus Krebs lagi.

     Tunjukkankepada para siswa bahwa molekul CO2 yang dihasilkan tidak semuanya berasal darimolekul glukosa asli. Karbon dalam senyawa tsb yang terlibat dalam Siklus Krebssecara perlahan dipindahkan oleh karbon gres yang disisipkan ke dalam Siklustsb sebagai fragmen asetil 2-C dari Asetil KoA. Dengan demikian , jikalau semuakarbon di dalam glukosa diberi nama secara radioaktif dengan 14C , maka padaakhirnya semua kerangka karbon dalam Siklus Krebs  akan diberi nama dengan14C sehabis beberapa putaran siklus Krebs.   

     Diskusi ini harus dianggap sebagai latihan untuk kinerja akhir tarian.Bermain-peran secara keseluruhan bisa dimulaikembali dengan menggabungkan glikolisis dan siklus Krebdalam gerakan seperti-tarian. Para siswa dan guru perlu untukmengidentifikasi langkah-langkah tsb dalam tarian dengan menyebut nama-nama banyak sekali tahapan dalam metabolism sel. Jika kelasnya besar , maka parasiswa yang tidak kebagian tugas dalam urutan asal sanggup diberikan sebuah tugas ,dan bermain-peran secara keseluruhan diulang. Pergantian karbon dalam siklusKrebs sanggup segera dipertunjukkan lantaran semua anggota   asamoksaloasetat orisinil secara perlahan dipindahkan oleh siswa yang asalnya merupakanbagian dari molekul glukosa dengan tiap putaran siklus Krebs.

Sistem Transfor Elektron (ETS)

Guru hanya menginformasikan saja bahwatransfer elektron merupakan tahap akhir. Gas oksigen berdifusi ke dalam sel danair terbentuk sebagai hasil respirasi (selain dari pada CO2). Sementara ruangkelas diset dengan membran mitokondria. ETS terjadi pada dan di dalam enzimyang tertanam di dalam membran mitokondria dalam ( diwakili oleh barisan kursiatau meja)

Metode Penelitian

(oleh Endang Supriatman)

Banyakmasalah dipecahkan melalui penelitian  yang berbentuk eksperimen atausurvai. Oleh lantaran itu , metode penelitian harus dipakai dalam pembelajaranbiologi untuk membuatkan keterampilan siswa dalam pemecahan masalah.

Metode Eksperimen

    Eksperimen yakni suatu aktivitas yang dilakukan dengan mengendalikan kondisiuntuk menemukan dampak yang belum diketahui terhadap suatu aturan ,atau untuk menguji atau memperkuat hipotesis , atau untuk memperlihatkan gambaransuatu aturan agar diketahui.

    Siswa-peneliti mengindentifikasikan semua variable yang relevan , mempertahankansemuanya pada keadaan tetap kecuali satu variabel yang hendak diketahuipengaruhnya. Variabel itu diduga mempengaruhi atau merupakan lantaran permasalahanitu. Mengadakan eksperimen , bahwasanya , merupakan inkuiri melalui penelitiandengan memakai objek , peralatan , serta materi dalam keadaan ilmiah atausimulasi keadaan.

    Di sekolah , kebanyakan eksperimennya itu bukan eksperimen karena siswa hanya melaksanakan beberapa atau semua langkah yang telah ditetapkan untukakhirnya hingga pada kesimpulan yang diharapkan. Memang jenis itu dibutuhkanbagi siswa yang gres mulai memakai beberapa atau semua alat lab. Namun ,setelah mereka terampil maka eksperimen yang tak berstruktur dapatdilakukan (dengan cara mereka sendiri). Biarkan siswa mulai berguru denganmelakukan eksperimen yang gampang yang menarik minat mereka.

    Guru harus memberi semangat dan bimbingan dikala siswa bereksperimen. Terimalahide siswa dan bila perlu secara halus guru mengusulkan perbaikan dalam rencanapenelitian mereka. Siswa harus dilatih menulis laporan yang lengkap.

    Contoh pembelajaran biologi dengan metode eksperimen: ada tujuan , materi , danprosedur yang diakhiri dengan pertanyaan.

    Sementara , Rustaman (2005) Metode eksperimen yakni cara penyajian pelajarandengan menggunakan percobaan.Dengan melaksanakan eksperimen berarti siswa melaksanakan aktivitas yang mencakup pengendalian variabel , pengamatan , melibatkan pembanding atau kontrol , dan penggunaanalat praktikum.

    Kekurangan metode eksperimen ini yakni menuntut banyak sekali peralatan yangterkadang tidak gampang diperoleh.       

    Metode eksperimen ini paling tepat apabiladigunakan atau dilaksanakan untuk merealisasikan pembelajaran dengan pendekatan inkuiri atau pendekatan inovasi (diskoveri). Dalam eksperimen melaksanakaneksperimen tsb , untuk sanggup memaparkan dengan sempurna wacana tujuan percobaantentu siswa harus memahami variabel yang terlihat.Sebagai teladan ketika siswa akan melaksanakan eksperimen mengenai ekosistem yaitubahwa antara faktor biotik dan abiotik saling mempengaruhi. Untuk menyatakan tujuan dengan sempurna , ia harusmemahami wacana kekerabatan antara kedua komponen ekosistem tsb , misalkan denganmenyatakan bahwa tujuan eksperimen yakni untuk mengetahui dampak airterhadap pertumbuhan kacang. Berarti siswa telah memahami bahwaantara air dan flora terdapat hubungan.

METODEJIGSAW

(disadur oleh Endang Supriatman)

Tahapan Pelaksanaan:

1. Kelas dibagi menjadi beberapa tim yang anggotanya terdiri atas 5 atau 6 siswa dengan karakteristik yang heterogen.
2. Materi diberikan kepada siswa dalam bentuk teks.
3.  Tiap siswa bertanggung jawab untuk mempelajari suatu bab materi tersebut.
4. Para anggota dari banyak sekali tim yang berbeda mempunyai tanggung jawab untuk mempelajari bab materi yang sama dan selanjutnya berkumpul untuk saling membantu mengkaji bab materi tersebut. Kumpulan siswa semacam itu disebut “kelompok pakar” (expert group).
5. Selanjutnya , para siswa yang berada dalam kelompok pakar kembali ke kelompok semula (home teams) untuk mengajar anggota lainnya mengenai materi yang telah dikajinya dalam kelompok pakar. 
6. Setelah diadakan pertemuan dan diskusi dalam home teams , para siswa dievaluasi secara individual mengenai materi yang telah dipelajari.

 Individu atau tim yang memperoleh skor tinggidiberi penghargaan oleh guru. Terkadang beberapa atau semua tim memperolehpenghargaan jikalau bisa meraih suatu kriteria atau standar tertentu