KURIKULUM SAINS

Ruang Lingkup Bahan Ajar

Ruang lingkup bahan ajar dikalsifikasikan menjadi 2 kategori:

1. Peserta didik kelas 1 – 9 meliputi: 1) makhluk hidup dan kehidupan, 2) bendan dan sifatnya, 3) energi dan perubahannya, 4) bumi dan alam semesta.
2. Peserta didik kelas 10 – 12 meliputi: cabang sains yaitu Fisika, Kimia, dan Biologi memiliki ruang lingkup bahan ajar sendiri-sendiri.

Proses Pembelajaran

Proses pembelajaran menekankan pada pemberian pengalaman secara langsung, kontekstual dan berpusat pada peserta didik, guru bertindak sebagai fasilitator. Proses pembelajaran yang terlihat dalam SK dan KD kurikulum 2006. Contoh Fisika SD yang berhubungan dengan kerja ilmiah:

1. Kelas 1 – 3 belum mengenal tentang cara kerja ilmiah. Hanya terbatas pada mengenal, mengidentifikasi, membiasakan, membedakan, menggolongkan, dan mendeskripsikan.
2. Kelas 4 mulai mengenal cara kerja ilmiah, contoh: gaya dapat merubah bentuk dan gerak suatu benda.
3. Kelas 5 mulai memahami cara kerja ilmiah, yaitu menyimpulkan hasil penyelidikan tentang perubahan sifat benda, baik sementara maupun tetap, tetapi sebagian besar hanya mengidentifikasi dan mendekripsikan.
4. Kelas , mulai tampak adanya cara kerja ilmiah, yaitu melakukan penyelidikan hubungan antara gaya dan gerak.
5. Kelas 7 – 12, mulai paham tampak jelas bahwa kerja ilmiah banyak digunakan dalam pembelajaran sains, selain menganalisis dan pemecahan masalah.

Penilaian atau Asesmen

Ditinjau dar kurikulum sains SD, SMP, dan sains Fisika SMA, asesmen pembelajaran sains SD, SMP, dan SMA menekankan pada penilaian kinerja atau penilaian otontik (authentic assessment) dan pemecehan masalah (problem solving). Kurikulum pendidikan sains yang dikembangkan oleh the National Research Council USA dan diterbitkan oleh National Academy Press, Washington DC.

Standar Isi (Content)

• Garis besar standar isi sains berupa apa saja yang akan diketahui, dipahami, dan dapat dilakukan dalam sains oleh peserta didik; dari TK sampai kelas 12. Ruang lingkup sains dibagi menjadi delapan kategori: 1. Pemersatu konsep dan proses sains; 2. Sains sebagai inkuiri, 3. Ilmu-ilmu kealaman, 4. Ailmu-ilmu hayati, 5. Ilmu pengetahuan bumi dan antariksa  (IPBA); 6. Sains dan teknologi; 7. Sains dalam perspektif personal dan sosial; dan 8. Sejarah dan hakekat sains.

 Standar Pengajaran Sains

• Mendeskripsikan apa saja yang harus dipahami dan dikerjakan oleh guru-gur sains diseluruh tingkatan kelas.

1. Perencanaan program sains berdasar penyelidikan
2. Tindakan membimbing dan memfasilitasi pembelajaran peserta didik
3. Membuat asesmen pengajaran dan pembelajaran peserta didik
4. Pengembangan lingkungan yang memungkinkan peserta didik untuk belajar IPA
5. Menciptakan komunitas pembelajar Sains
6. Merencanakan dan mengembangkan program sains sekolah

Standar Penilaian (Asesmen)

1. Menyediakan kriteria untuk menentukan kualitas praktik-praktik penilaian.
2. Konsistensi penilaian dengan suatu keputusan merupakan desain untuk informasi
3. Penilaian prestasi dan kesempatan keduanya untuk belajar sains
4. Mencocokan antara kualitas teknis dari kumpulan data dan konsekuensi tindakan yang diambil dari basis data tersebut
5. Kejujuran dri praktik penilaian
6. Ketepatan penarikan kesimpulan yang dibuat dari penialian tentang prestasi peserta didik dan kesempatan untuk belajar.

Dari kuriulum yang dikembangankan oleh the National Research Council USA dapat diperoleh pokok-pokok pikiran untuk pengembangan kurikulum sains kedepan:

1. Penggolongan standar isi untuk seluruh tingkatan kelas yang sama. Perbedaannya terletak pada kesesuaian antara dimensi pengetahuan (knowledge) dan dimensi proses kognitif (pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif).
2. Pada pengajaran sains, guru hendaknya a) mengajar IPA berbasis inkuri, b) sebagai pembimbing dan fasilitator, c) menciptakan pembelajaran yang berpusat kepada siswa, d) merancang lingkungan sedemikian rupa untuk sumber pembelajaran kontekstual, e) menciptakan kelompok belajar sains.
3. Penilaian belajar hendaaknya menekankan pada aspek-aspek yang penting, bukan yang mudah untuk diniliai.
4. Penilaian hasil belajar jangka panjang berupa kemampuan (ability) yang dicapai melalui interaksi antara pengetahuan (knowledge) dan ketrampilan (skills), dengan penilaian otentik berdasarkan data dan jujur.

Materi .ppt download disini

VIRUS

Ciri-ciri virus:

1.  Kebanyakan memiliki ukuran ultra mikroskopik antara 20 mi – 300 mi (1 mi: 1 x 10^-6)
2. Ilmu yang mempelajari virus: virologi
3. Tidak memiliki protoplasma
4. Umumnya berupa hablur/ kristal
5. Bentuk bervariasi: memanjang (batang atau jarum), oval, bulat, kotak berbidang banyak (polyhedron), ada yang berbentuk T.
6. Bersifat aktif hanya pada makhluk hidup spesifik

Alasan virus bukan termasuk makhluk hidup

1. Tidak memiliki protoplasma
2. Dapat dikristalkan
3. Ukurannya yang sangat kecil

Sedangkan menurut biologi virus termasuk makhluk hidup adalah:

• Memiliki DNA/RNA
•  Mampu bereproduksi (dalam sel hidup)

Sejarah Penemuan Virus:

Ditemukan pertama kali oleh Adolf Mayer (1885) yaitu bercak-bercak kuning (mosaik) pada tembakau. Hal tersebut dikuatkan oleh Dimitri Ivanovsky (1892) dan M. Beijerink (1899) yaitu terdapat pada daun tembakau yang menyebabkan belang-belang pada daun tembakau yang dikenal dengan mosaik daun.

Pada tahun 1897, oleh Loftler dan Frosch menemukan virus yang menyebabkan penyakit mulut dan kuku pada hewan ternak., berikutnya Reed (1990) menemukan virus yang menyebabkan kuning pada manusia .

Towrt (1916) dan d’ Herelle (1917) menemukan virus bakteri yang menyebabkan lisis (penguraian), virus tersebut adalah bakteriofage (pemakan bakteri).

Peranan Virus

Virus Menguntungkan

• Virus yang melemahkan bakteri yaitu virus yang menyerang bakteri pathogen, ketika DNA virus lisogenik masuk ke dalam DNA bakteri pathogen. Contoh: Bakteri penyebab difteri dan demam scarlet Selain itu virus digunakan untuk memproduksi vaksin.
• Virus Merugikan
• Beberapa virus menyebabkan penyakit seperti mata belek, influenza, polio, cacar, campak, hepatitis, rabies, herpes, gondong, kanker, AIDS, dan ebola.

PERBEDAAN PENDEKATAN, STRATEGI, METODE DAN TEKNIK PEMBELAJARAN

A.    PENDEKATAN PEMBELAJARAN

Menurut Joni (1992/1993) pendekatan adalah cara umum dalam memandang permasalahan atau objek kajian. Dengan demikian dapat dikemukakan bahwa pendekatan pembelajaran adalah cara memandang terhadap pembelajaran. Killen (1998) menggunakan dua pendekatan utama dalam pembelajaran yaitu pendekatan yang berpusat pada aktivitas guru (teacher centered aproach) dan pendekatan yang berpusat kepada siswa (student centered approach).

B.     STRATEGO PEMBELAJARAN

Apabila guru telah mengambil keputusan tentang pendekatan yang akan diterapkan dalam pembelajarannya, maka langkah selanjutnya adalah menetukan strategi yang akan digunakan. Menurut Joni (1992/1993) strategi adalah ilmu atau kiat di dalam memanfaatkan segala sumber yang dimiliki dan/atau yang dapat dikerahkan untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan. Acuan utama dalam penentuan strategi pembelajaran adalah tercapainya tujuan pembelajaran.

C.    METODE PEMBELAJARAN

Dalam bahasa Inggris, method berarti cara. Apabila dikaitkan dengan pembelajaran, metode adalah cara yang digunakan guru dalam dalam membelajarkan siswa. Menurut Joni (1992/1993) mengemukakan bahwa metode adalah berbagai cara kerja yang bersifat relatif umum yang sesuai untuk mencapai tujuan tertentu. Beberapa bentu metode mengajar yang kita kenal adalah ceramah, diskusi, tanya jawab, simulasi, pemberian tugas, kerja kelompok, demonstrasi (modelling), eksperimen, pemecahan masalah, inkuiri, dan sebagainya.

D.    TEKNIK PEMBELAJARAN

Teknik pembelajaran mengacu pada ragam khas penerapan suatu metode sesuai dengan latar penerapan tertentu, seperti kemampuan dan kebiasaan uru, ketersediaan peralatan, kesiapan siswa, dan sebagainya (Joni 1992/1993). Teknik pembelajaran merupakan wujud konkret dari penggunaan metode, strategi, dan pendekatan pembelajaran. 

KONSEP DAN PRINSIP BELAJAR DAN PEMBELAJARAN

Hakikat mengajar adalah membelajarkan siswa, dala arti mendorong dan membimbing siswa belajar.

KONSEP BELAJAR

Menurut Gangne (1985) bahwa belajar adalah suatu proses di mana suatu organisme berubah perilakunya sebagai akibat pengalaman. Terdapat tiga atribut belajar yaitu: proses, perubahan perilaku, dan pengalaman.

Proses

Belajar adalah proses mental dan emosional atau proses berfikir dan merasakan. Seseorang dikatakan belajar bila pikiran dan perasaannya aktif.

Perubahan perilaku

Seseorang yang belajar akan berubah atau bertambah perilakunya, baik yang berupa pengetahuan, keterampilan, atau penguasaan nilai-nilai (sikap). Perubahan perilaku sebagai hasil belajar ialah perubahan yang dihasilkan dari pengalaman (interaksi dengan lingkungan), tempat proses mental dan emosional terjadi. Perubahan perilaku sebagai hasil belajar dikelompokkan 3 ranah: Kognitif, afektif dan psikomotor.

 Pengalaman

Belajar adalah mengalami, dalam arti belajar belajar belajar terjadi di dalam interaksi antara individu dengan lingkungan, baik lingkungan fisik maupun lingkungan sosial. Lingkungan belajar yang baik adalah lingkungan yang memicu dan menantang siswa belajar.

Implikasi konsep belajar terhadap pembelajaran adalah sebagai berikut:

• Pada prinsipnya, strategi pembelajaran digunakan guru untuk mengaktifkan siswa belajar (mental dan emosional)
• Perubahan perilaku siswa sebagai hasil belajar harus dirumuskan secara jelas dalam rumusan kompetensi yang mengandung tujuan pembelajaran atau indikator (pengetahuan, keterampilan, dan sikap)
• Guru hars menyiapkan lingkungan belajar yang memicu dan menantang siswa belajar. Lingkungan yang memungkingkan siswa belajar dengan melalui pengalaman langsung atau pengamatan langsung hasilnya kan lebih baik daripada belajar dengan melalui pengalaman tidak langsung.

PRINSIP BELAJAR

Prinsip belajar merupakan ketentuan atau hukum yang harus dijadikan pegangan di dalam pelaksanaan kegiatan belajar. Sebagai suatu hukum, prinsip belajar akan sangat menentukan proses dan hasil belajar.

Motivasi

Berfungsi sebagai penggerak aktivitas. Bila motornya tidak ada, maka aktivitas tidak akan terjadi; dan bila motornya lemah, aktivitas yang terjadi pun lemah pula. Motivasi belajar berkaitan dengan tujuan yang hendak dicapai oleh individu yang sedang belajar itu sendiri.

Perhatian

Adalah pemusatan energi psikis (pikiran dan perasaan) terhadap suatu objek. Memunculkan perhatian seseorang pada suatu objek dapat diakibatkan oleh dua hal: 1) orang itu mempunyai kaitan dengan dirinya, misalkan dengan kebutuhan, cita-cita, pengalaman, bakat, dan minat. 2) objek itu sendiri dipandang memiliki sesuatu yang lain dari yang lain dari yang sudah biasa.

Aktivitas

Belajar adalah aktivitas, yaitu aktivitas mental dan emosional.

Balikan (umpan balik)

Perbedaan Individual

KARAKTERISTIK SISWA SEKOLAH DASAR (SD)

Sebagaimana dikemukakan oleh Angela Anning (1994) perkembangan belajar anak itu sebagai berikut

• Kemampuan berfikir anak itu berkembang secara sekuensial dari kongkrit menuju abstrak.
• Anak harus siap menuju ke tahap perkembangan berikutnya dan tidak boleh dipaksakan untuk bergerak menuju tahapperkembangan kognitif yang lebih tinggi, misalnya:dalam hal membaca permulaan, mengingat angka,dan belajar konservasi.
• Anak belajar melalui pengalaman-pengalaman langsung, khususnya melalui aktivitas bermain.
• Anak memerlukan pengembangan kemampuan penggunaan bahasa yang dapat digunaka secara efektif di sekolah.
• Perkembangan sosial anak bergerak dari egosentris menuju kepada kemampuan untuk berempati dengan yang lain.
• Setiap anak sebagai seorang individu, masing-masing memiliki cara belajar yang unik.

 Karakteristik pertumbuhan kejiwaan sebagai berikut.

•  Pertumbuhan fisik dan motorik maju pesat.
• Kehidupan sosialnya diperkaya dalam hal kemampuan, kerjasama juga bersaing dan kehidupan kelompok sebaya.
• Semakin menyadari diri selain mempunyai keinginan, perasaan tertentu dan minat tertentu.
•  Kemampuan berfikirnya masih dalam tingkatan persepsional.
•  Dalam bergaul, bekerjasama dan kegiatan bersama tidak membedakan jenis yang menjadi dasar adalah perhatian dan pengalaman yang sama.
• Mempunyai kesanggupan untuk memahami hubungan sebab akibat.
• Ketergantungan kepada orang dewasa semakin berkurang dan kurang memerlukan perlindungan orang dewasa (tim dosen FIP IKIP Malang, 1980 dalam Drs. Suharjo, M. S., M.A)

Karakteristik utama siswa sekolah dasar adalah mereka menampilkan perbedaan-perbedaan individual dalam banyak segi dan bidang, di antaranya adalah perbedaan dalam intelegensi, kemampuan dalam kognitif dan bahasa, perkembangan kepribadian dan perkembangan fisik anak.

Menurut Erikson perkembangan psikososial pada usia enam sampai pubertas, anak mulai memasuki dunia pengetahuan dan dunia kerja yang luas. Peristiwa penting pada tahap ini anak mulai masuk sekolah, mulai dihadapkan dengan tekhnologi masyarakat, di samping itu proses belajar mereka tidak hanya terjadi di sekolah.

Sedangkan menurut Thornburg (1984) anak sekolah dasar merupakan individu yang sedang berkembang, barang kali tidak perlu lagi diragukan keberaniannya. Setiap anak sekolah dasar sedang berada dalam perubahan fisik maupun mental mengarah yang lebih baik. Tingkah laku mereka dalam menghadapi lingkungan sosial maupun non sosial meningkat. Menurut Piaget ada lima faktor yang menunjang perkembangan intelektual yaitu : kedewasaan (maturation), pengalaman fisik (physical experience), penyalaman logika matematika (logical mathematical experience), transmisi sosial (social transmission), dan proses keseimbangan (equilibriun) atau proses pengaturan sendiri (self-regulation ) Erikson mengatakan bahwa anak usia sekolah dasar tertarik terhadap pencapaian hasil belajar.

Piaget mengidentifikasikan tahapan perkembangan intelektual yang dilalui anak yaitu:

• Tahap sensorik motor usia 0-2 tahun.
• Tahap operasional usia 2-6 tahun
•  Tahap opersional kongkrit usia 7-11 atau 12 tahun.
• Tahap operasional formal usia 11 atau 12 tahun ke atas.

Berdasarkan uraian di atas, siswa sekolah dasar berada pada tahap operasional kongkrit, pada tahap ini anak mengembangkan pemikiran logis, masih sangat terikat pada fakta-fakta perseptual, artinya anak mampu berfikir logis, tetapi masih terbatas pada objek-objek kongkrit, dan mampu melakukan konservasi.

Nasution (1992) mengatakan bahwa masa kelas tinggi sekolah dasar mempunyai beberapa sifat khas sebagai berikut :

1.  Adanya minat terhadap kehidupan praktis sehari-hari yang kongkrit
2. Amat realistik, ingin tahu dan ingin belajar
3. Menjelang akhir masa ini telah ada minat terhadap hal-hal dan mata pelajaran khusus, oleh ahli yang mengikuti teori faktor ditaksirkan sebagai mulai menonjolnya faktor-faktor
4. Pada umumnya anak menghadap tugas-tugasnya dengan bebas dan berusaha menyelesaikan sendiri
5. Pada masa ini anak memandang nilai (angka rapor) sebagai ukuran yang tepat mengenai prestasi sekolah
6.  Anak pada masa ini gemar membentuk kelompok sebaya, biasanya untuk bermain bersama-sama.
7. Seperti dikatakan Darmodjo (1992) anak usia sekolah dasar adalah anak yang sedang mengalami perrtumbuhan baik pertumbuhan intelektual, emosional maupun pertumbuhan badaniyah, di mana kecepatan pertumbuhan anak pada masing-masing aspek tersebut tidak sama, sehingga terjadi berbagai variasi tingkat pertumbuhan dari ketiga aspek tersebut.

 Karakteristiknya antara lain:

1. Senang bermain
2. Senang bergerak
3.  Senang bekerja dalam kelompok
4. Senang merasakan/ melakukan sesuatu secara langsung.
5. Anak cengeng dan manja
6. Anak sulit memahami isi pembicaraan orang lain.
7. Senang diperhatikan
8. Senang meniru

SEL

 Tokoh-tokoh:

Robert Hooke (1655)         

Menggunakan bagian mikroskop untuk menggambarkan pori kecil pada irisan gabus, yaitu sel.

Antoni Van Leuwenhoek (1674)

Membuat dan menggunakan mikroskop cahaya sederhana melaporkan penemuan protoazoa (berikutnya sekitar 9 tahuan kemudian di temukan bakteri)

Schleiden dan Schwann (1838)

Mengusulkan teori sel, bahwa sel terjdai setelah 20 tahun kemudian, ketika Rudolph Virchow, ahli Patologi Jerman mempublikasikan teori Omnis Cellula e celulla” artinya semua sel berasala dari sel sebelumnya.

Sel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil dari suatu makhluk hidup.

Ciri-ciri sel:

·        Ukuran mikroskopis (bersifat nanometer 10­­­^-9 sampai dengan mikrometer 10^-6)

·        Dapat ditembus cahaya

·        Dibutuhkan teknik pewarnaan untuk mempelajari lebih lanjut

PEBEDAAN SEL HEWAN DAN TUMBUHAN

Sel Hewan	Sel Tumbuhan
1.      Tidak memiliki dinding sel	1.     Memiliki dinding sel dan membran sel
2.      Tidak memiliki plastida	2.      Umumnya memiliki plastida
3.      Memiliki lisosom	3.      Tidak memiliki lisosom
4.      Memiliki sentrosom	4.      Tidak memiliki sentrosom
5. Timbunan zat berupa lemak dan glikogen	5.      Timbunan zat berupa pati
6.      Bentuk tidak tetap	6.      Bentuk tetap
7.     Pada hewan tertentu memiliki vakuola, ukuran kecil, sedikit	7.    Memiliki vakuola ukuran besar, banyak

Berdasarkan ada tidaknya membran inti sel dibedakan menjadi:

1.      Memiliki membran nukleus (Eukariotik)

2.      Tidak memiliki membran inti (Prokariotik) Contohnya: Bakteri, Cyanobakteria, dan alga hijau biru.

STRUKTUR DAN FUNGSI PERMUKAAN SEL DAN ORGANEL-ORGANEL SEL

1.      Struktur dan Fungsi Permukaan Sel

a.      Membran Plasma (membran sel)

·        Letak: mengelilingi cairan sel (sitoplasma) dan organel-organel sel.

·        Terdiri dari dua lapis fosfolipid, mengandung fosfolipid yang berbeda

·        Fungsi: Melindungi isi sel, memberikan bentuk pada sel, tempat perpindahan materi dari dan ke dalam sel.

·        Terdapat 3 macam proses keluar dan masuknya substansi melalui membran plasma:

1)     Difusi sederhana

2)     Difusi berfasilitas, keluar dan masuknya ion atau molekul yaitu a) dengan perantara pori yang dibentuk oleh protein; b) dengan berdifusi langsung  melalui fase lipid membran (urea, etanol); c) ditangkap oleh ionofor (Ca²⁺); d) di ikat oleh Carrier atau transporter, protein yang merubah konformasi dan melepaskan muatannya (ex: Cl^-) kearah yang beralawanan.

3)     Transport aktif

Pemindahan ion melalui membran plasma membutuhkan energi, khsusunya terjadi ketika perpindahan ion melawan gradien konsentrasi (dari rendah ke tinggi).

·        Terjadi peristiwa difusi dan osmosis, difusi: transport ion dan molekul melintasi membran, pergerakan air dari dan ke suatau sel melalui membran semi permeabel

b.      Dinding Sel

·        Hanya dimiliki oleh sel tumbuhan, bakteri, dan beberapa fungi

·        Berfungsi sebagai penguat dan pelindung

·        Sebagaian besar tumbuhan disusun oleh selulosa (polisakarida dengan berat molekul yang tinggi) tersusun beberapa lapis membran di atas membran sel.

·        Pada tumbuhan terdiri atas tiga bagian: lamela tengah, dinding primer, dan dinding sekunder.

·        Pada bakteri menandung polisakarida, lipid, dan peptidoglikan (rantai pendek asam, amino dan gula)

c.      Glikokaliks

·        Disebut juga selaput gula pada sel hewan yang terdiri dari molekul glikolipid dan glikoprotein.

·        Banyak ditemukn pada permukaan epitel

2.      STRUKTUR DAN FUNGSI ORGANEL-ORGANEL SEL

1.      Sitoplasma          

Merupakan substansi semicair dilindungi oleh membran plasma, mengandung organel-organel dan molekul yang bertanggung jawab pada metabolisme dan beberapa fungsi sel.

2.      Nukleus (inti sel)

Pada eukariotik menyimpan materi genetik (DNA) yang ditempatkan pada kromosom

3.      Ribosom

Disusun oleh dua sub unit RNA, dan tempat terjadinya sintesis protein.

4.      Retikulum Endoplasma

Terdiri dari RE kasar dan RE halus

RE kasar tempat terjadinya sintesis , modifikasi dan transport protein, sedangkan RE halus sebagai transpor dan sintesis lemak, steroid dan detoksifikasi

5.      Badan/ aparatus golgi

Tempat molekul dibuat di dalam RE, dimodifikasi dan dikemas untuk dikirim ke sitoplasma.

6.      Vakuola

Dapat menyimpan cairan, nutrisi, dan cairan tidak bermuatan, juga limbah. Merupakan suatu bentuk fagositosis, ketika mengambil cairan disebut pinositosis, mengambil benda padat disebut endositosis, dan mengeluarkan benda padat eksositosis.

7.      Vesikel Berselaput

8.      Lisosom

Menandung bermacan enzim penghancur dan pencerna bahan-bahan dan sisa-sisa sel.

9.      Perosisom

10. Mitokondria

Organel yang mereplikasi diri, ditemukan dalam semua sel eukariotik. Memiliki membran luar dan membran dalam disebut krista tempat dibentuknya ATP, dan daerah pusat matriks.

11. Plastida

Merupakan tempat fotosintesi pada sel tumbuhan, atau tempat penyimpanan bermacam nutrisi dan pigmen (kloroplas berwarna hijau dan leukoplas tidak berwarna

12. Sitokesleton

13. Sentriol

14. Silia dan Flagela