E-MODUL IPAS MATERI FOTOSINTESIS PROSES PALING PENTING DI BUMI Kelas BERBASIS ETNOSAINS DITA DWI LESTARI_200401140022 PEGANGAN GURU
prakata Assalamu’alaikum wr.wb Alhamdullilah puji dan syukur selalu kita panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan e modul pembelajaran berbasis Etnosains mata pelajaran IPAS kelas IV SD/ MI semester 1 dengan materi fotosintesis, proses paling penting di bumi. E - Modul pembelajaran berbasis Etnosains ini dibuat dengan cakupan materi pelajaran IPAS, meliputi tentang materi fotosintesis, proses paling penting di bumi. Selain berisi materi, di dalam E - Modul juga mencakup latihan soal, ilustrasi dari kegiatan fotosintesis. Sumber yang digunakan penulis yaitu menggunakan sumber yang terupdate, dimana penggunaan sumber tersebut juga memungkinkan siswa untuk memperoleh pengetahuan yang sesuai dengan kondisi dan konteks saat ini, sehingga pembelajaran menjadi lebih bermakna dan dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam pembuatan E - Modul pembelajaran yang penulis buat, masih jauh dari kata sempurna. Untuk itu penulis sangat membutuhkan kritik dan saran yang membangun demi terciptanya E - Modul pembelajaran yang lebib baik. Penulis sangat berharap semoga E - Modul pembelajaran yang sudah dibuat ini bisa bermanfaat bagi pihak-pihak yang membaca serta menggunakannya. Malang, 28 November 2023 Penulis i
Daftar Isi iv Cover....................................................................................... Prakata...................................................................................i Langkah penggunaan E-modul............................................ii Daftar isi................................................................................iv Capaian Pembelajaran..........................................................v Tujuan Pembelajaran............................................................xvi Alur Tujuan Pembelajaran...................................................xvii Pendekatan Etnosains..........................................................1 Aspek Dalam Ilmu Etnosains................................................2 Implementasi Etnosains Dalam Pembelajaran....................3 Kearifan Lokal Masyarakat...................................................6 Eko Wisata Bonpring............................................................7 Pembahasan.........................................................................10 Fotosintesis..........................................................................12 Komponen Fotosintesis.......................................................14 Tahap Fotosintesis...............................................................15 Proses Fotosintesis..............................................................17 Reaksi Gelap & Terang.........................................................19 Kesimpulan............................................................................24 Daftar Pustaka.......................................................................25 Penutup
Capaian Pembelajaran Tantangan yang dihadapi umat manusia kian bertambah dari waktu ke waktu. Permasalahan yang dihadapi saat ini tidak lagi sama dengan permasalahan yang dihadapi satu dekade atau bahkan satu abad yang lalu. Ilmu pengetahuan dan teknologi terus dikembangkan untuk menyelesaikan setiap tantangan yang dihadapi. Oleh karenanya, pola pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam dan Sosial (IPAS) perlu disesuaikan agar generasi muda dapat menjawab dan menyelesaikan tantangantantangan yang dihadapi di masa yang akan datang. Ilmu Pengetahuan Alam dan Sosial (IPAS) adalah ilmu pengetahuan yang mengkaji tentang makhluk hidup dan benda mati di alam semesta serta interaksinya, dan mengkaji kehidupan manusia sebagai individu sekaligus sebagai makhluk sosial yang berinteraksi dengan lingkungannya. Secara umum, ilmu pengetahuan diartikan sebagai gabungan berbagai pengetahuan yang disusun secara logis dan bersistem dengan memperhitungkan sebab dan akibat (Kamus Besar Bahasa Indonesia, 2016). Pengetahuan ini melingkupi pengetahuan alam dan pengetahuan sosial. v A. Rasional Mata Pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam dan Sosial (IPAS)
Pendidikan IPAS memiliki peran dalam mewujudkan Profil Pelajar Pancasila sebagai gambaran ideal profil peserta didik Indonesia. IPAS membantu peserta didik menumbuhkan keingintahuannya terhadap fenomena yang terjadi di sekitarnya. Keingintahuan ini dapat memicu peserta didik untuk memahami bagaimana alam semesta bekerja dan berinteraksi dengan kehidupan manusia di muka bumi. Pemahaman ini dapat dimanfaatkan untuk mengidentifikasi berbagai permasalahan yang dihadapi dan menemukan solusi untuk mencapai tujuan pembangunan berkelanjutan. Prinsip-prinsip dasar metodologi ilmiah dalam pembelajaran IPAS akan melatih sikap ilmiah (keingintahuan yang tinggi, kemampuan berpikir kritis, analitis dan kemampuan mengambil kesimpulan yang tepat) yang melahirkan kebijaksanaan dalam diri peserta didik. Sebagai negara yang kaya akan budaya dan kearifan lokal, melalui IPAS diharapkan peserta didik menggali kekayaan kearifan lokal terkait IPAS termasuk menggunakannya dalam memecahkan masalah. Oleh karena itu, fokus utama yang ingin dicapai dari pembelajaran IPAS di SD/MI/Program Paket A bukanlah pada seberapa banyak konten materi yang dapat diserap oleh peserta didik, akan tetapi dari seberapa besar kompetensi peserta didik dalam memanfaatkan pengetahuan yang dimiliki. Dengan mempertimbangkan bahwa anak usia SD/MI/Program Paket A masih melihat segala sesuatu secara apa adanya, utuh dan terpadu maka pembelajaran IPA dan IPS disederhanakan menjadi satu mata pelajaran yaitu IPAS. Hal ini juga dilakukan dengan pertimbangan anak usia SD/MI/Program Paket A masih dalam tahap berpikir konkrit/sederhana, holistik, komprehensif, dan tidak detail. vi
Pembelajaran di SD/MI/Program Paket A perlu memberikan peserta didik kesempatan untuk melakukan eksplorasi, investigasi dan mengembangkan pemahaman terkait lingkungan di sekitar nya. Jadi mempelajari fenomena alam serta interaksi manusia dengan alam dan antar manusia sangat penting dilakukan di tahapan ini. vii
Dengan mempelajari IPAS, peserta didik mengembangkan dirinya sehingga sesuai dengan profil Pelajar Pancasila dan dapat: mengembangkan ketertarikan serta rasa ingin tahu sehingga peserta didik terpicu untuk mengkaji fenomena yang ada di sekitar manusia, memahami alam semesta dan kaitannya dengan kehidupan manusia; 1. berperan aktif dalam memelihara, menjaga, melestarikan lingkungan alam, mengelola sumber daya alam dan lingkungan dengan bijak; 2. mengembangkan keterampilan inkuiri untuk mengidentifikasi, merumuskan hingga menyelesaikan masalah melalui aksi nyata; 3. mengerti siapa dirinya, memahami bagaimana lingkungan sosial dia berada, memaknai bagaimanakah kehidupan manusia dan masyarakat berubah dari waktu ke waktu; 4. memahami persyaratan yang diperlukan peserta didik untuk menjadi anggota suatu kelompok masyarakat dan bangsa serta memahami arti menjadi anggota masyarakat bangsa dan dunia, sehingga dia dapat berkontribusi dalam menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan dirinya dan lingkungan di sekitarnya; dan 5. mengembangkan pengetahuan dan pemahaman konsep di dalam IPAS serta menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari. 6. viii B. Tujuan Mata Pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam dan Sosial (IPAS)
Seiring dengan perkembangan zaman, ilmu pengetahuan juga senantiasa mengalami perkembangan. Apa yang kita ketahui sebagai sebuah kebenaran ilmiah di masa lampau boleh jadi mengalami pergeseran di masa kini maupun masa depan. Itu sebabnya ilmu pengetahuan bersifat dinamis dan merupakan sebuah upaya terus menerus yang dilakukan oleh manusia untuk mengungkap kebenaran dan memanfaatkannya untuk kehidupan (Sammel, 2014). Daya dukung alam dalam memenuhi kebutuhan manusia dari waktu ke waktu juga semakin berkurang. Pertambahan populasi manusia yang terjadi secara eksponensial juga memicu banyaknya permasalahan yang dihadapi. Seringkali permasalahan yang muncul tidak dapat diselesaikan dengan melihat dari satu sudut pandang: keilmuan alam atau dari sudut pandang ilmu sosial saja, melainkan dibutuhkan pendekatan yang lebih holistik yang meliputi berbagai lintas disiplin ilmu (Yanitsky, 2017). Untuk memberikan pemahaman ini kepada peserta didik, pembelajaran ilmu pengetahuan alam dan ilmu pengetahuan sosial perlu dipadukan menjadi satu kesatuan yang kemudian kita sebut dengan istilah IPAS. Dalam pembelajaran IPAS, ada 2 elemen utama yakni pemahaman IPAS (sains dan sosial), dan keterampilan Proses. ix C. Karakteristik Mata Pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam dan Sosial (IPAS)
x ELEMEN Pemahaman IPAS (sains dan sosial) DESKRIPSI Ilmu pengetahuan mengambil peran penting dalam mengembangkan teori-teori yang membantu kita memahami bagaimana dunia kita bekerja. Lebih jauh lagi, ilmu pengetahuan telah membantu kita mengembangkan teknologi dan sistem tata kelola yang mendukung terciptanya kehidupan yang lebih baik. Dengan menguasai ilmu pengetahuan kita dapat melakukan banyak hal untuk menyelesaikan permasalahan atau menghadapi tantangan yang ada. Memiliki pemahaman IPAS merupakan bukti ketika seseorang memilih dan mengintegrasikan pengetahuan ilmiah yang tepat untuk menjelaskan serta memprediksi suatu fenomena atau fakta dan menerapkan pengetahuan tersebut dalam situasi yang berbeda. Pengetahuan ilmiah ini berkaitan dengan fakta, konsep, prinsip, hukum, teori dan model yang telah ditetapkan oleh para ilmuwan.
xi ELEMEN Keterampilan Proses DESKRIPSI Dalam profil Pelajar Pancasila, disebutkan bahwa peserta didik Indonesia yang bernalar kritis mampu memproses informasi baik kualitatif maupun kuantitatif secara objektif, membangun keterkaitan antara berbagai informasi, menganalisis informasi, mengevaluasi, dan menyimpulkannya. Dengan memiliki keterampilan proses yang baik maka profil tersebut dapat dicapai. Keterampilan proses adalah sebuah proses intensional dalam melakukan diagnosa terhadap situasi, memformulasikan permasalahan, mengkritisi suatu eksperimen dan menemukan perbedaan dari alternatif-alternatif yang ada, mencari opini yang dibangun berdasarkan informasi yang kurang lengkap, merancang investigasi, menemukan informasi, menciptakan model, mendebat rekan sejawat menggunakan fakta, serta membentuk argumen yang koheren (Linn, Davis, & Bell 2004). Inkuiri sangat direkomendasikan sebagai bentuk pendekatan dalam pengajaran karena hal ini terbukti membuat peserta didik lebih terlibat dalam pembelajaran (Anderson, 2002).
xii Dalam pengajaran IPAS, terdapat dua pendekatan pedagogis: pendekatan deduktif dan induktif (Constantinou et.al, 2018). Peran guru dalam pendekatan deduktif adalah menyajikan suatu konsep berikut logika terkait dan memberikan contoh penerapan. Dalam pendekatan ini, peserta didik diposisikan sebagai pembelajar yang pasif (hanya menerima materi). Sebaliknya, dalam pendekatan induktif, peserta didik diberikan kesempatan yang lebih leluasa untuk melakukan observasi, melakukan eksperimen dan dibimbing oleh guru untuk membangun konsep berdasarkan pengetahuan yang dimiliki (Rocard, et.al., 2007). Pembelajaran berbasis inkuiri memiliki peran penting dalam pendidikan sains (e.g. Blumenfeld et al., 1991; Linn, Pea, & Songer, 1994; National Research Council, 1996; Rocard et al., 2007). Hal ini didasarkan pada pengakuan bahwa sains secara esensial didorong oleh pertanyaan, proses yang terbuka, kerangka berpikir yang dapat dipertanggungjawabkan, dan dapat diprediksi. Oleh karenanya peserta didik perlu mendapatkan pengalaman personal dalam menerapkan inkuiri saintifik agar aspek fundamental IPAS ini dapat membudaya dalam dirinya (Linn, Songer, & Eylon, 1996; NRC, 1996).
xiii Menurut Ash (2000) dan diadopsi dari Murdoch (2015), sekurangkurangnya ada enam keterampilan inkuiri yang perlu dimiliki peserta didik. 1.Mengamati Mengamati sebuah fenomena dan peristiwa merupakan awal dari proses inkuiri yang akan terus berlanjut ke tahapan berikutnya. Pada saat melakukan pengamatan, peserta didik memperhatikan fenomena dan peristiwa dengan saksama, mencatat, serta membandingkan informasi yang dikumpulkan untuk melihat persamaan dan perbedaannya. Pengamatan bisa dilakukan langsung atau menggunakan instrumen lain seperti kuesioner, wawancara. 2.Mempertanyakan dan memprediksi Peserta didik didorong untuk mengajukan pertanyaan tentang hal-hal yang ingin diketahui pada saat melakukan pengamatan. Pada tahap ini peserta didik juga menghubungkan pengetahuan yang dimiliki dengan pengetahuan baru yang akan dipelajari sehingga bisa memprediksi apa yang akan terjadi dengan hukum sebab akibat. 3.Merencanakan dan melakukan penyelidikan Setelah mempertanyakan dan membuat prediksi berdasarkan pengetahuan dan informasi yang dimiliki, peserta didik membuat rencana dan menyusun langkah-langkah operasional berdasarkan referensi yang benar.
xiv Peserta didik dapat menjawab pertanyaan dan membuktikan prediksi dengan melakukan penyelidikan. Tahapan ini juga mencakup identifikasi dan inventarisasi faktor-faktor operasional baik internal maupun eksternal di lapangan yang mendukung dan menghambat kegiatan. Berdasarkan perencanaan tersebut, peserta didik mengambil data dan melakukan serangkaian tindakan yang dapat digunakan untuk mendapatkan temuantemuan. 4. Memproses, menganalisis data dan informasi Peserta didik memilih dan mengorganisasikan informasi yang diperoleh. Ia menafsirkan informasi yang didapatkan dengan jujur dan bertanggung jawab. Selanjutnya, menganalisis menggunakan alat dan metode yang tepat, menilai relevansi informasi yang ditemukan dengan mencantumkan referensi rujukan, serta menyimpulkan hasil penyelidikan. 5. Mengevaluasi dan refleksi Pada tahapan ini peserta didik menilai apakah kegiatan yang dilakukan sesuai dengan tujuan yang direncanakan atau tidak. Pada akhir siklus ini, peserta didik juga meninjau kembali proses belajar yang dijalani dan hal-hal yang perlu dipertahankan dan/atau diperbaiki pada masa yang akan datang. Peserta didik melakukan refleksi tentang bagaimana pengetahuan baru yang dimilikinya dapat bermanfaat bagi diri sendiri, orang lain, dan lingkungan sekitar dalam perspektif global untuk masa depan berkelanjutan.
xv 6. Mengomunikasikan hasil Peserta didik melaporkan hasil secara terstruktur melalui lisan atau tulisan, menggunakan bagan, diagram maupun ilustrasi, serta dikreasikan ke dalam media digital dan non-digital untuk mendukung penjelasan. Peserta didik lalu mengomunikasikan hasil temuannya dengan mempublikasikan hasil laporan dalam berbagai media, baik digital dan atau non digital. Pelaporan dapat dilakukan berkolaborasi dengan berbagai pihak. Keterampilan proses tidak selalu merupakan urutan langkah, melainkan suatu siklus yang dinamis yang dapat disesuaikan berdasarkan perkembangan dan kemampuan peserta didik.
Tujuan Pembelajaran Melalui pemahaman proses yang telah disampaikan peserta didik dapat membangun tim dan mengelola kegiatan fotosintesis untuk mencapai tujuan bersama 1. Melalui kegiatan keterampilan proses peserta didik dapat memberikan contoh pelaksanaan fotosintesis pada kehidupan bermasyarakat yang berorientasi pada pendekatan Etnosains. 2. xvi
Alur Tujuan Pembelajaran (ATP) Mengidentifikasi bagian tubuh tumbuhan dan mendeskripsikan fungsinya. 1. Mendeskripsikan proses fotosintesis dan mengaitkan pentingnya proses ini bagi makhluk hidup. 2. Membuat simulasi menggunakan bagan/alat bantu sederhana tentang siklus hidup tumbuhan. 3. xvii
Sebelum memahami lebih dalam mengenai pendekatan etnosains dalam pembelajaran, apakah kamu tahu apa itu pendekatan etnosains? Pendekatan etnosains ialah pelajaran yang memadukan pengetahuan sains asli masyarakat dan sains ilmiah yang mampu menambah pemahaman peserta didik terhadap konsep-konsep sains ilmiah. Pendekatan etnosains ini merupakan suatu strategi penciptaan lingkungan belajar serta perancangan pengalaman belajar yang mengintegrasikan budaya sebagai bagian dari proses pendidikan IPA. Pentingnya pendekatan etnosains diimplementasikan dalam pembelajaran IPA bertujuan agar budaya masyarakat tidak hilang, relevan dengan tujuan IPA yang berorientasikan pada kemampuan pengetahuan, keterampilan, nilai serta perilaku supaya siswa dapat berpartisipasi dalam lingkungan. Dari uraian diatas dapat ditarik sebuah kesimpulan bahwa kebudayaan lokal (etnosains) dalam dunia pembelajaran serta sains ilmiah sangat berarti. Melalui pendekatan etnosains siswa akan lebih mudah memahami materi pembelajaran yang akan diajarkan, serta dapat diintegrasikan dalam kehidupan sehari - hari. Pendekatan Etnosains 1
Etnobiologi: Mempelajari cara manusia dan sumber daya di alam merupakan bagian dari kehidupan masyarakat lokal. 1. Etnokimia: Mempelajari cara masyarakat lokal mengelola sumber daya alam dan mengatur kehidupan sehari-hari mereka. 2. Etnofisika: Mempelajari cara masyarakat lokal mengatur hubungan antara individu dengan masyarakat dan lingkungan serta mengatur hubungan antara individu dengan diri sendiri. 3. Enomatematika: Mempelajari cara masyarakat lokal mengatur kehidupan sehari-hari mereka dalam konteks matematika. 4. Enomedisin: Mempelajari cara masyarakat lokal mengelola sumber daya manusia, seperti guru, pemandu, dan tenaga kerja. 5. Pertanian: Mempelajari cara masyarakat lokal mengelola kehidupan pertanian mereka, mulai dari kegiatan memperbarui tanaman hingga pengolahian produk hasil pertanian 6. Pengelolaan makanan: Mempelajari cara masyarakat lokal mengelola sumber daya makanan, seperti memasak, memasak, dan memanfaatkan sisa-sisa 7. Dalam konteks pembelajaran, pengintegrasian etnosains dapat menggambarkan aspek-aspek atau konsep-konsep di atas, seperti dalam pembelajaran IPA di sekolah dasar. Aspek-aspek ini memberikan landasan untuk memahami dan menghargai keragaman budaya dalam konteks ilmu pengetahuan, serta mendorong kolaborasi yang lebih baik antara ilmu pengetahuan modern dan pengetahuan lokal. Aspek Dalam Ilmu Etnosains 2
Pendekatan etnosain dalam pembelajaran berguna untuk mengatasi kesulitan peserta didik dalam menyerap pelajaran yang boleh dikatakan abstrak bagi mereka. Apabila materi sains (sains modern) dapat diajarkan di sekolah secara harmonis dengan pengetahuan asli masyarakat (sains tradisional), pembelajaran sains akan memperkuat pandangan dan pemikiran peserta didik tentang alam semesta dan lingkungan sekitarnya sehingga terjadi proses pembelajaran yang bersifat enculturation (inkulturasi). Inkulturasi adalah pembelajaran yang dapat menyelaraskan apa sedang dipelajari siswa di kelas dengan pengetahuan budaya siswa sehari-hari. Dengan menyediakan pengalaman belajar secara komplek yang sesuai dengan dunia nyata, diharapkan menjadi salah satu alternatif khusus dalam mewujudkan pembentukan karakter nasionalisme peserta didik. Dengan penerapan proses pembelajaran berpendekatan etnosains ini diharapkan peserta didik tidak lagi memandang ilmu sains sebagai suatu budaya asing yang harus mereka pelajari, namun memandang ilmu sains sebagai suatu budaya dan kearifan lokal yang ada yang sudah mereka kenali dalam kehidupan mereka sehari-hari. Implementasi Etnosains Dalam Pembelajaran IPA 3
Dengan pendekatan etnosains ini, peserta didik diajarkan untuk mentransformasikan atau merekontruksi sains asli masyarakat (pengetahuan yang berkembang di masyarakat) menjadi sains ilmiah terkait dengan materi-materi Pembelajaran yang sedang dipelajari disekolah. Pembelajaran terintegrasi etnosains merupakan pembelajaran yang bertujuan menciptakan lingkungan untuk mempermudah pembelajaran dengan mengaitkan antara budaya dan materi sains yang dikemas dalam etnosains. Pembelajaran terintegrasi etnosains mengajak siswa untuk berinteraksi langsung dengan budaya lokal dan menggali ilmu pengetahuan (sains) yang ada pada budaya lokal tersebut. Sehingga muncul Rasa cinta dan bangga terhadap budayanya sendiri. Hal ini sangat penting dimiliki oleh generasi penerus bangsa agar mereka bisa menjaga eksistensi bangsa, mempertahankan jati diri bangsa, dan menjaga kelestarian budaya bangsa. Dengan demikian peserta didik diharapkan kelak dapat menjadi pribadi yang berbudaya dan menjadi agen yang dapat mentransfer budaya ke generasi berikutnya 4
Penerapan ilmu etnosains dalam pembelajaran IPA di sekolah dasar dapat dilakukan melalui berbagai cara, seperti: Mengintegrasikan Kearifan Lokal: Guru dapat mengintegrasikan pengetahuan lokal, kearifan lokal, atau praktik tradisional dalam pembelajaran IPA. Hal ini dapat dilakukan melalui kegiatan observasi, wawancara, atau eksplorasi langsung terkait dengan fenomena alam atau sains yang ada di lingkungan sekitar siswa. 1. Pengembangan Materi Pembelajaran Berbasis Kearifan Lokal: Guru dapat mengembangkan materi pembelajaran IPA yang berbasis pada kearifan lokal atau praktik tradisional, sehingga siswa dapat memahami konsep-konsep ilmiah melalui konteks budaya mereka. 2. Pembelajaran Berbasis Proyek: Penerapan etnosains juga dapat dilakukan melalui pembelajaran berbasis proyek, di mana siswa diajak untuk melakukan proyek penelitian atau eksperimen ilmiah berdasarkan pada pengetahuan lokal atau praktik tradisional yang ada di lingkungan mereka 3. Dengan penerapan etnosains dalam pembelajaran IPA, diharapkan siswa dapat mengembangkan apresiasi terhadap pengetahuan lokal, memahami konsep-konsep ilmiah melalui konteks budaya mereka, dan mengembangkan keterampilan saintifik melalui pengamatan, eksperimen, dan refleksi terhadap fenomena alam yang ada di sekitar mereka Penerapan Pembelajaran Etnosains di SD 5
1.Menciptakan Rasa ingin tahu : Siswa diajarkan untuk selalu bertanya dan ingin tahu mengenai dunia di sekitarnya. Mendorong siswa untuk mencari jawaban atas pertanyaanpertanyaan mereka sendiri. 2. Pemikiran kritis: Mengembangkan kemampuan siswa untuk mengevaluasi informasi, menyusun argumen, dan mempertanyakan ide-ide. Melatih siswa untuk berpikir logis dan analitis. 3. Observasi: Mendorong siswa untuk mengamati dengan seksama dan mencatat informasi yang ditemui. Mengajarkan keterampilan observasi sebagai langkah awal dalam menyelidiki fenomena. 4. Kerjasama dan komunikasi ilmiah: Mendorong siswa untuk bekerja sama dalam kelompok untuk mencapai tujuan bersama. Mengajarkan cara mengkomunikasikan hasil temuan atau ide secara jelas dan terstruktur. Penerapan Pembelajaran Etnosains kepada peserta didik 6
Dalam kehidupan bermasyarakat salah satu contoh yang menerapkan seni etnosains adalah petani. Dimana Petani menerapkan sebuah ilmu etnosains pada kegiatan bertanam, tanaman yang dimaksud adalah tanaman pangan atau hias, petani secara tidak langsung melakukan proses fotosintesis, dimana proses yang dilakukan adalah adanya energi matahari yang mengubah karbondioksida dan air menjadi glukosa, yang digunakan sebagai sumber energi. Kegiatan pertanian dapat mendukung berkelanjutan yang memanfaatkan praktik – praktik ramah lingkungan yang dapat meningkatkan fotosintesis pada tanaman. Yang mana hal tersebut merupakan contoh bagaimana masyarakat dapat menerapkan pembelajaran berbasis etnosains dalam kehidupan masyarakat atau beretnosains. Kearifan Lokal Masyarakat 6
Tidak hanya itu penerapan etnosains yang ada di Desa Turen adalah pengembangan desa wisata boon pring, dengam memanfaatkan hutan bambu dan waduk terbengkalai menjadi sebuah wisata yang indah dan tidak sedikit dijamah oleh para wisatawan. Objek ekowisata boon pring terletak di desa sanankerto kecamatan Turen. Menurut Samsul Arifin, Ketua Bumudez Kert Raharjo, nama Boon Pring yang artinya "hadiah bambu" berasal dari bahasa Sansekerta. Dilihat dari namanya, 'Boon Pring' sebenarnya terletak di dalam hutan bambu yang sudah ada sejak tahun 1978, namun belum dikelola dengan baik dan baru dikembangkan sebagai ekowisata oleh masyarakat desa setempat sekitar tahun 2017. Ekowisata Boon Pring 7
Boon Pring merupakan objek wisata alam berbasis ekowisata yang terletak di Sanankerto, Kecamatan Turen, Malang. Wisata Boon Pring didirikan dengan tujuan untuk melindungi alam dan sumber air. Hal ini juga memperkuat masyarakat desa dan menyerap tenaga kerja dari desa. Objek wisata Boon Pring memadukan wisata alam dengan pemandangan hutan bambu dan waduk seperti sungai dan danau di lahan seluas 36,8 hektar. Pengunjung dapat menjelajahi hutan bambu dengan berjalan kaki, naik perahu wisata, atau naik perahu keliling pulau. Boon Pring memiliki beberapa pilihan permainan antara lain Flying Fox, menunggang kuda, mini trail, panahan, ATV, berkemah, pasar tradisional, perahu, bola pantai, dan perahu kayuh. EKOWISATA BOON PRING 8
Jelaskan apa yang dimaksud dengan etnosains dan berikan contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari di desa! 1. Gambarkan bagaimana masyarakat di desa menggunakan pengetahuan lokal mereka dalam memelihara lingkungan dan sumber daya alam. 2. Sebutkan dan jelaskan setidaknya dua praktik kearifan budaya lokal yang masih dilestarikan di desa Anda. 3. Bagaimana kearifan budaya lokal tersebut dapat berkontribusi pada pelestarian lingkungan dan keberlanjutan? 4. Ayo Memcoba 9 Soal di atas dirancang untuk menguji pemahaman siswa tentang konsep etnosains dan kearifan budaya lokal, serta mengaitkannya dengan mata pelajaran IPA. Soal ini juga mendorong siswa untuk memahami hubungan antara pengetahuan tradisional masyarakat desa dengan pelestarian lingkungan.
PEMBAHASAN pertanyaan pemantik 1..Bagaimana tumbuhan mencari makanan? Apa perbedaan tumbuhan dan makhluk hidup lainnya? 2. Mengapa fotosintesis adalah proses yang penting di Bumi? 3. 10
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan seperti karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil. Selain tumbuhan berkalori tinggi, makhluk hidup non-klorofil lain yang berfotosintesis adalah alga dan beberapa jenis bakteri. Proses fotosintesis terjadi ketika klorofil di daun menangkap cahaya matahari dan menggunakannya untuk mengubah air dan karbondioksida menjadi glukosa dan oksigen PEMBAHASAN pengertian fotosintesis 11
Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Berikut ini adalah persamaan reaksi fotosintesis yang menghasilkan glukosa: 6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2 Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia. Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar Matahari ataupun penguapan air yang berlebihan. Fotosintesis 12
Fotosintesis sangat penting bagi semua kehidupan aerobik di Bumi karena selain untuk menjaga tingkat normal oksigen di atmosfer, fotosintesis juga merupakan sumber energi bagi hampir semua kehidupan di Bumi, baik secara langsung (melalui produksi primer) maupun tidak langsung (sebagai sumber utama energi dalam makanan mereka). Meskipun fotosintesis dapat berlangsung dalam berbagai cara pada berbagai spesies, beberapa cirinya selalu sama. Misalnya, prosesnya selalu dimulai dengan energi cahaya diserap oleh protein berklorofil yang disebut pusat reaksi fotosintesis. Pada tumbuhan, protein ini tersimpan di dalam organel yang disebut kloroplas, sedangkan pada bakteri, protein ini tersimpan pada membran plasma. Sebagian dari energi cahaya yang dikumpulkan oleh klorofil disimpan dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP). Sisa energinya digunakan untuk memisahkan elektron dari zat seperti air. Elektron ini digunakan dalam reaksi yang mengubah karbondioksia menjadi senyawa organik Fotosintesis ayo MEMBACA 13
KOMPONEN DALAM FOTOSINTESIS 14 Matahari Oksigen Zat Hijau Dauh/Klorofil Tumbuhan Hijau Air Karbondioksida
Tahap pertama: yang dibutuhkan tanaman untuk berfotosintesis (gunakan analogi sebagai bahan masakan). a. Matahari. Matahari merupakan sumber energi cahaya dan panas. Tumbuhan menggunakan energi cahaya pada matahari untuk melakukan proses fotosintesis. b. Air Akar berfungsi untuk menyerap air dari dalam tanah. Air kemudian disalurkan oleh batang dan sampai ke daun. c. Karbon dioksida Manusia dan hewan mengeluarkan karbondioksida saat mengembuskan nafas. Karbon dioksida ini kemudian diserap oleh tumbuhan untuk melakukan fotosintesis. Tahapan Fotosintesis Ayo Membaca 15
d. Klorofil Daun memiliki warna alami hijau. Warna ini disebut sebagai klorofil. Tahap kedua: memasak Setelah semua bahan terkumpul, daun akan memasak bahanbahan tersebut (proses ini terjadi di bagian daun yang bernama kloroplas). Tahap ketiga: hasil masakan a. Hasil masakan di daun (fotosintesis) yaitu karbohidrat (makanan). Makanan ini kemudian disalurkan oleh batang ke seluruh bagian tumbuhan dan dipakai untuk tumbuh. Kelebihan makanan disimpan dalam bentuk buah atau umbi (seperti wortel, singkong, dan kentang) b. Selain makanan, fotosintesis juga menghasilkan oksigen. Oksigen ini kemudian dilepaskan oleh daun ke udara. Manusia dan hewan menghirup oksigen untuk bernapas. Ayo Menyimak Proses dalam fotosintesis juga dapat diakses pada link beriktu ini https://youtu.be/eAra8rP_y-M?si=B8GmCLUGIhhMNJwL 16
proses fotosintesis Ayo Membaca Tumbuhan memperoleh air dari dalam tanah lalu diserap oleh akar, dan dari akar disalurkan menggunakan sistem transportasi yaitu jaringan xilem dan floem. Disebar ke seluruh organ tubuh tumbuhan termasuk daun. Karbondioksida diperoleh dari udara yang masuk melalui stomata. Letak stomata di bagian bawah daun. Fotosintesis terjadi di daun. Proses fotosintesis akan terjadi ketika klorofil pada daun menangkap sinar matahari, lalu sinar tersebut digunakan untuk mengubah air dan karbondioksida menjadi gula dan oksigen Gula yang dihasilkan dapat dimanfaatkan langsung oleh tumbuhan, atau bisa disimpan dalam organ lain pada tanaman, contohnya buah. 17
Selain gula, oksigen yang dihasilkan keluar melalui stomata lalu ke udara. Oksigen ini lah yang digunakan manusia untuk bernafas. Glukosa atau gula yang dihasilkan melalui proses ini akan disusun menjadi zat pati atau amilum. Zat patinya akan disimpan di dalam akar tumbuhan. Manfaat fotosintesis Manfaat proses fotosistensis tidak hanya bermanfaat bagi tumbuhan, namun juga bermanfaat bagi seluruh makhluk hidup. Beberapa manfaat dari proses fotosintesis diantaranya yaitu: Menghasilkan Oksigen bagi Makhluk Hidup Dalam proses fotosintesis, tanaman juga mengeluarkan produk sampingan yaitu oksigen. Oksigen sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup untuk bernafas. Selain itu, pada saat perubahan kimiawi ini, tumbuhan akan menyerap karbon dioksida yang berasal dari polusi. Ketika karbon dioksida diserap, udara disekitar tumbuhan akan terasa semakin bersih dan segar. Menyerap karbondioksida sehingga udara disekitarnya menjadi bersih Karbondioksida dapat berasalah dari hasil pernafasan manusia dan hewan selain itu juga berasal dari kendaraan bermotor, asap pabrik, dll Menyerap karbondioksida sehingga mengurangi polusi udara Polusi udara yang dibiarkan akan membuat pencemaran, maka dari itu proses fotosintesis dapat mengurangi polusi. Membentuk Buah dan Umbi pada Tumbuhan Buah dan umbi merupakan cadangan makanan hasil dari proses kimiawi ini. Buah dan umbi juga dapat dimanfaatkan oleh manusia dan hewan sebagai sumber makanan. Buah dan umbi mengandung vitamin dan senyawa yang bermanfaat bagi tubuh manusia. Menghasilkan Bahan Makanan Fungsi utama dari fotosintesis, yaitu menghasilkan makanan. Contohnya adalah buah, umbi-umbian dan glukosa. Kandungan zat makanan di tumbuhan sangat bermanfaat untuk dikonsumsi oleh manusia dan hewan. Inilah mengapa kemampuan tumbuhan merubah energi sinar matahari menjadi energi kimia (zat makanan) selalu menjadi mata rantai makanan. 18
Reaksi Terang dan Reaksi gelap Fotosintesis 19 Fotosintesis terdiri dari dua tahap yang disebut reaksi terang, yang membutuhkan cahaya dan melibatkan pemecahan air serta pelepasan oksigen, dan reaksi gelap atau siklus Calvin, yang mengubah karbon dioksida menjadi gula. Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri. Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
20 Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida). Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya Matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Organisme fotosintesis itu autotrof, yang berarti bahwa mereka menyimpan energi, mereka dapat menyintesis makanan langsung ari karbondioksida, air, dan menggunakan energi dari cahaya. Mereka menumbuhkannya sebagai bagian dari energi potensial mereka. Akan tetapi, tidak semua organisme menggunakan cahaya sebagai sumber energi untuk melaksanakan fotosintesis, karena fotoheterotrof menggunakan senyawa organik, dan bukan karbondioksida, sebagai sumber energi. Pada tumbuhan, alga, dan cyanobacteria, fotosintesis menghasilkan oksigen. Ini disebut fotosintesis oksigen. Walaupun ada beberapa perbedaan antara fotosintesis oksigen pada tumbuhan, alga, dan cyanobacteria, secara umum prosesnya cukup mirip pada organisme-organisme tersebut. Akan tetapi, ada beberapa jenis bakteri yang melakukan fotosintesis anoksigen, yang menyerap karbondioksida namun tidak menghasilkan oksigen. Karbondioksida diubah menjadi gula dalam suatu proses yang disebut fiksasi karbon.
21 Fiksasi karbon adalah reaksi redoks, jadi fotosintesis memerlukan sumber energi untuk melakukan proses ini, dan elektron yang diperlukan untuk mengubah karbondioksida menjadi karbohidrat, yang merupaan reaksi reduksi. Secara umum, fotosintesis adalah kebalikan dari respirasi sel, yang mana glukosa dan senyawa lainnya teroksidasi untuk menghasilkan karbondioksia, air, dan menghasilkan energi kimia. Reaksi gelap berlangsung dalam tiga tahapan, yaitu sebagai berikut. 1. Fiksasi CO2 Tahap fiksasi ini diawali dengan pengikatan (fiksasi) karbondioksida dan senyawa ribulosa bifosfat (RuBP) oleh enzim rubisco. Pengikatan ini akan mengakibatkan terbentuknya molekul 6 atom karbon yang tidak stabil. Kemudian, molekul ini pecah menjadi 12 molekul asam fosfogliserat (PGA). 2. Reduksi senyawa PGA Tahap reduksi senyawa PGA, fosfat akan diterima PGA dari ATP. Hal itu mengakibatkan terbentuknya senyawa 1,3 bifosfogliserat. Lalu, senyawa 1,3 bifosfogliserat akan direduksi oleh NADPH menjadi senyawa fosfo gliseraldehid-3P (PGAL). PGAL yang terbentuk akan digunakan sebagai bahan baku glukosa dan pembentukan RuBP. 3. Regenerasi RuBP Senyawa PGAL yang menerima fosfat dari ATP akan diubah kembali menjadi RuBP.
22 Dari pengertian diatas dapat disimpulakan bahwa reaksi terang merupakan fotosintesis yang terjadi pada membran tilakoid kloroplas. Reaksi terang adalah reaksi fotosintesis yang telah lama kita kenal, yaitu proses pembuatan karbohidrat dari air, karbon dioksida dan tentunya cahaya Matahari. Reaksi terang sangat bergantung pada Matahari, dan reaksinya menghasilkan ATP, NADPH, dan oksigen yang dilepaskan ke udara. Reaksi terang berlangsung terlebih dulu dan hasilnya digunakan sebagai energi pada reaksi gelap. sedangkan eaksi gelap adalah reaksi fotosintesis yang terjadi pada stroma kloroplas. Sedangkan reaksi gelap seperti namanya, tidak membutuhkan cahaya dalam prosesnya, dan tentunya tidak menggunakan pigmen klorofil juga. Karena klorofil merupakan pigmen yang menangkap cahaya. Reaksi gelap menggunakan ATP dan NADH hasil reaksi terang merupakan sumber energi untuk reaksi gelap. Reaksi gelap memiliki jalur reaksi yang disebut sebagai siklus Calvin. Pada siklus Calvin, NADPH dan karbon dioksida bereaksi menghasilkan karbohidrat dalam bentuk gula. Perbedaan rekasi gelap dan reaksi terang adalah reaksi terang membutuhkan cahaya matahari dan reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya. Dalam reaksi terang berlangsung pada grana atau membran tilakoid sedangkan pada reaksi gelap berlangsung pada stroma. Hasil dari reaksi terang ATP, O2, dan NADPH2 dan reaksi gelap menghasilkan glukosa atau karbon sederhana.
Jelaskan pengertian fotosintesis dan sebutkan tahapantahapannya! 1. Gambarkan struktur daun dan jelaskan bagaimana struktur tersebut berperan dalam proses fotosintesis! 2. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis pada tumbuhan! 3. 4.Sebutkan dan jelaskan peran klorofil dalam proses fotosintesis! Bagaimana proses fotosintesis berkontribusi pada siklus karbon di bumi? 5. Ayo Mencoba 23 Soal di atas dirancang untuk menguji pemahaman siswa tentang konsep fotosintesis, struktur daun, faktor-faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis, peran klorofil, dan kontribusi fotosintesis pada siklus karbon di bumi. Soal ini juga mendorong siswa untuk mengembangkan kemampuan uraian dan menjelaskan konsepkonsep tersebut secara terperinci.
24 Fotosintesis adalah proses pengubahan senyawa air (H2O) dan karbon dioksida (CO2) dibantu oleh cahaya matahari yang diserap oleh klorofil sehingga menghasilkan senyawa glukosa (C6H12O6). Glukosa yang dihasilkan selain digunakan langsung oleh tumbuhan juga akan disimpan dalam bentuk makanan (buah). Tidak hanya glukosa, dalam proses fotosintesis, tumbuhan juga menghasilkan oksigen (O2) yang dibutuhkan manusia dan hewan. Laju fotosintesis secara spesifik sebenarnya tidak hanya dipengaruhi oleh karbon dioksida (CO2) air (H20), dan cahaya, tetapi juga ada faktor lain seperti suhu, umur daun, tahap pertumbuhan tanaman, translokasi karbohidrat, dan kadar fotosintat. Walaupun begitu yang menjadi faktor utama fotosintesis agar dapat berlangsung adalah karbon dioksida, air, dan cahaya. Dalam fotosintesis terdapat dua reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap (siklus Calvin-Benson). Dinamakan reaksi terang sebab prosesnya membutuhkan cahaya, sedangkan reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya. Tetapi bukankah fotosintesis membutuhkan cahaya matahari, mengapa ada reaksi gelap? Secara keseluruhan fotosintesis tetap memerlukan cahaya, namun cahaya matahari yang diserap klorofil hanya digunakan pada reaksi terang. Dalam reaksi terang terjadi proses yang menghasilkan molekul ATP dan NADPH2. Selain dua molekul tersebut reaksi terang juga menghasilkan oksigen yang bisa dibilang hanya merupakan produk sampingan dari fotosintesis. Setelah reaksi terang, kemudian berlanjut ke reaksi gelap dimana molekul ATP dan NADPH2 diproses menjadi glukosa. Pada reaksi gelap tidak diperlukan cahaya matahari. Kesimpulan
DAftar pustaka 25 BUKU IPAS_BG KLS IV BUKU IPAS-BS KLS IV Fransisca Natalia. Memahami lebih lanjut proses pembuatan makan pada tumbuhan, diakses pada tanggal 18 Desember 2023 dalam link, https://www.academia.edu/28805558/MAKALAH_FOTOSINTESIS Fisiologi Tumbuhan. Metabolisme Dasar dan Beberapa Aspeknya. Departemen Botani. Fakultas Pertanian, IPB Bogor F.B. and C.W. Ross. 1992. Plant Physiology. Penerbit ITB. Bandung. Noggle, R.R., G.J. Fritz. 1977.Introductory Plant Physiology. Printice Hall Of India Prive Limited, New Delhi. Suseno, H. 1074. Tjitrosoepomo, Gembong. 2016. Morfologi Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Winarsih, Sri. 2019. Seri Sains Perkembangbiakan Makhluk Hidup. Semarang: Alprin https://simdos.unud.ac.id/uploads/file_pendidikan_1_dir/8aea2e5513232 dd2c3e0119b136ddafc. Direktorat sekolah menengah pertama _fotosintesis dan prosesnya lengkap, diakses pada tanggal 18 desember 2023 dalam link, https://ditsmp.kemdikbud.go.id/memahami-lebih-jauh-fotosintesisproses-pembuatan-makanan-pada-tumbuhan/ Puspitasari, A. D. (2019). Proses reaksi pada fotosintesis Jurnal Pendidikan Fisika, 7(1), 17–25. http://journal.uinalauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika Silmi nurul utami.(2020). Perbedaan reaksi gelap dan reaksi terang pada fotosinesis, diakses pada tanggal 18 Desember 2023 dalam link, https://www.kompas.com/skola/read/2020/10/28/155611969/perbedaanreaksi-terang-dan-reaksi-gelap?page=all
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan seperti karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil. Fotosintesis sangat penting bagi semua kehidupan aerobik di Bumi karena selain untuk menjaga tingkat normal oksigen di atmosfer, fotosintesis juga merupakan sumber energi bagi hampir semua kehidupan di Bumi, baik secara langsung (melalui produksi primer) maupun tidak langsung (sebagai sumber utama energi dalam makanan mereka). ipas kelas iv