metode simulasi

Metode Simulasi

     Simulasi merupakan reproduksi sederhana, atau model suatu fenomena, proses atau situasi dalam kehidupan sebenarnya. Di dalamnya, siswa memerankan berbagai tokoh realistik, tetapi dalam situasi khayal.

    Semua sifat berikut harus ada dalam simulasi.

1 Kegiatannya informal dalam kelas yang mengikutsertakan siswa dan guru. Pemain berperan

   dengan menirukan keadaan yang sebenarnya.

2 Didasarkan pada masalah. Terbuka untuk pendekatan multidisipliner misalnya termasuk juga

   keterampilan sosial yang berlangsung berkaitan dengan kehidupan nyata.

3 Sangat dinamis.
   

     Simulasi itu dapat menggunakan model yang dapat dimanipulasi sehingga melalui kegiatan mencoba dan membuat kesalahan (trial and error) siswa dapat mengambil kesimpulan, memberi penjelasan atau pemecahan atas masalah yang dipelajari. Misalnya dalam mempelajari pengaruh kecepatan aliran air terhadap erosi tanah, aliran air dapat diperagakan di dalam kelas dengan menggunakan meja untuk membuat aliran sungai. Dalam biologi, simulasi banyak berkaitan dengan topik pelestarian sumber daya, pengelolaan lahan, pertumbuhan penduduk, permasalahan sosek. dsb.

     Sebagian besar siswa pemalu, pada mulanya, merasa bahwa simulasi itu sukar karena dibutuhkan kemampuan bicara dan bertindak di depan semua temannya. Perubahan PBM seharusnya dilakukan secara berangsur-angsur dari belajar guru aktif menjadi belajar siswa aktif. Guru harus mengubah kebiasaan semua siswanya yang biasanya “mendengar pelajaran” menjadi “melakukan kegiatan pelajaran”. Guru harus mengatur siswa berdasarkan kematangan mental dan fisik mereka serta ruang lingkup dan kerumitannya.

     Beberapa bentuk simulasi di antaranya permainan simulasi, bermain-peran, dan simulasi dengan komputer. Permainan simulasi dan bermain peran hanya berbeda dalam hal yang ditekankannya. Permainan simulasi lebih menekankan pada proses dan pola interaksi sosialnya, sementara bermain-peran lebih menekankan perkembangan karakter dan pembangkitan perasaan pemain. Pada bermain-peran lebih dituntut kreativitas dan kemampuan individu untukmengkomunikasikan buah pikirannya. Adapun, permainan simulasi dengan komputer dapat digunakan untuk mengajarkan topik pemeriksaan golongan darah, penurunan sifat genetis, pertambahan dan penurunan jumlah pemangsa dan mangsa dst. 

BERMAIN PERAN

dalam Topik Glikolisis, Siklus Kreb dan Sistem Transfer Elektron

(dimodifikasi oleh Endang Supriatman dari Ross et al 2008)

Pengaturan Awal

1.      Secara tegas  dinyatakan bahwa ruang kelas tempat bermain-peran berlangsung sebaiknya dibayangkan sebagai bagian dalam dari sel, tetapi sitoplasmanya hanya sedikit dan bagian dari mitokondrion akan digambarkan hari ini. Sebaiknya guru  membicarakan dengan para siswa bagaimana membagi ruang kelas menjadi dua: Satu tempat  mewakili sitoplasma dan tempat kedua merupakan sebagian dari interior  mitokondrion.

2.      Bila sudah disepakati, ruangan dibagi dengan menggunakan dua baris kursi atau meja untuk mewakili membran ganda mitokondria

3.      Diskusikan gambaran   ini dengan para siswa dan pastikan bahwa mereka dapat menghubungkannya dengan gambaran-gambaran lain yang telah  dikenal yang telah mereka miliki untuk   menghubungkan latihan ini dengan bahan ajar sebelumnya  tentang   pernapasan sel. Jika guru pikir itu akan membantu, sebuah grafik batang  yang menggambarkan  tindakan sebagai molekul  dapat ditampilkan sehingga siswa dapat melihat "rencana" keseluruhan gerakan yang mereka harapkan saat mereka  menyelesaikan  tarian tsb

Casting (Pemilihan) Karakter

1.      Mulai dengan membentuk "glukosa" dalam "sitoplasma" bagian "sel". Memberi  nama enam orang siswa  sebagai "atom karbon" dan meminta mereka mengatur diri mereka dalam sebuah lingkaran dengan bergandengan tangan.  Ingatkan  mereka bahwa mereka berada di dalam sitoplasma. Karena   kita hanya mengikuti nasib atom karbon, kita akan menyederhanakan  penyajian  ini dan tidak melibatkan   atom  oksigen atau hidrogen. Itu  dapat dibahas dengan tanya jawab   jika guru pikir para siswa  anda membutuhkan lebih banyak klarifikasi. Ingatkan  para siswa bahwa  nantinya juga mereka bisa menemukan struktur kimianya, atau guru  dapat memberikan bagan atau buku teks untuk menunjukkannya.

. 2. Beri nama   dua siswa sebagai "koenzim A" dan meminta mereka untuk duduk di dua kursi

     atau meja yang mewakili "membran" dari "mitokondria."

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

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

    bahwa semua siswa di dalam ruang kelas dapat menghubungkan penyajian bermain peran ini 

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

    tehnik tanya jawab.

Akting I: Glikolisis

1.      Arahkan siswa  yang mewakili molekul glukosa untuk membagi diri menjadi dua kelompok, masing-masing berisi tiga atom karbon (dua molekul dari "piruvat"). Jika sesuai untuk grup Anda, ulangi cara ini beberapa kali, mungkin dengan   kelompok siswa yang berbeda dan nyatakan kata "glikolisis" sebagai istilah yang mengidentifikasi proses tsb. Pastikan siswa sangat jelas bahwa selama proses  glikolisis, satu molekul glukosa diubah menjadi dua molekul piruvat. Jelaskan bahwa  banyak langkah untuk proses tsb dan tiap langkah dikatalisis oleh enzim yang berbeda. Siswa dapat diarahkan pada sebuah  diagram atau bagan jika mereka perlu diingatkan bahwa proses ini menghasilkan dua molekul ATP, meskipun bermain-peran ini  tidak meliput gambaran dari semua reaksi individu, enzim, atau energi molekul yang terlibat. Hal ini dapat didiskusikan   dengan siswa baik setelah bermain-peran atau sebelumnya  jika guru pikir itu perlu diklarifikasi.

2.      Arahkan salah satu siswa yang diberi nama sebagai karbon dalam tiap molekul piruvat baru untuk melepaskan diri dari piruvat dan berdifusi ke luar dari sel ( ke luar dari ruang kelas atau ke sudut ruang kelas yang dekat) sebagai molekul “karbondioksida”. Karena atom oksigen tidak disajikan dalam model ini, maka guru perlu  mendiskusikannya bahwa oksigen datang dari dalam molekul pirivat. Jika perlu, buku teks, bagan, atau model bola-dan-tongkat tradisional dapat digunakan untuk menunjukkan rumus kimia di tingkat apapun yang diperlukan untuk mata pelajaran ini.

3.      Diskusikan dengan siswa  bahwa atom karbon yang ditinggalkan memiliki dua kelompok asetil (kelompok senyawa kimia 2 karbon).

4.      Sekarang, mintalah tiap koenzim A berikatan dengan satu kelompok asetil membentuk “Asetil Koenzim A”. Dengan demikian, kelompok asetil dapat melalui membran (antar kursi atau meja) dan masuk ke dalam mitokondrion. Kemudian, koenzim A harus kembali ke membran mitokondrion (duduk di kursi atau meja), sambil menunggu kelompok asetil lain terbentuk.

5.      Ulangi langkah 1 s/d 4 sebanyak yang guru pikirkan atau rasakan  perlu, contoh hingga siswa sangat akrab dengan proses tsb, tiap siswa telah dilibatkan, selama masih tersedia waktunya. Buatlah urutannya sedinamis mungkin yang meminta siswa bergerak di dalam ruang kelas untuk menggambarkan gerakan acak molekul di dalam sel. Jika mungkin, berikan set  “giliran” siswa yang berbeda   untuk menyajikan   bagian yang berbeda dari bermain  peran. Karena  mereka mengulangi proses ini, maka mendorong siswa untuk mengidentifikasi tahap yang sedang   mereka mewakili dengan memanggil nama-nama proses tsb. Semakin banyak siswa dapat mengartikulasikan apa yang mereka lakukan, mereka akan semakin mampu membangun penafsiran mereka sendiri, menciptakan model visual mereka sendiri, dan mengkonsolidasikan konsep-konsep abstrak.

6.      Jika siswa mengusulkan cara alternatif melaksanakan bermain peran ini, atau jika mereka menggunakan istilah yang menarik atau lebih ekspresif untuk membantu mereka menghubungkan konsepnya dengan pengetahuan awal, mencoba menggabungkan ide mereka ke dalam sisa sesi lab. Sebaliknya, jika diskusi siswa menunjukkan bahwa mereka memiliki beberapa miskonsepsi, maka inilah waktunya yang baik untuk  menghentikan” permainan” dan membahas yang sesuai. Bagan atau buku yang telah guru sediakan dapat membantu mengkonsolidasikan  bagaimana koreografi tarian ini dimaksudkan untuk menggambarkan proses sel.  Guru juga dapat berkemauan untuk mendiskusikan kelemahan dan keuntungan jenis model yang berbeda. Diagram hanyalah salah satu jenis dari model tsb yang tidak menujukkan pergerakan atau 3D. Bermain peran ini hanyalah satu jenis model yang berbeda

Akting II: Siklus Krebs

     Mengikuti glikolisis dan setelah pergerakan dua set kelompok asetil melalui membran mitokondria, urutan berikut akan mempertunjukkan bingkai dasar Siklus Krebs di bagian dalam (matriks) mitokondrion.

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

2.      Minta tiap kelompok asetil untuk bergabung dengan kelompok oksaloasetat. Ini menggambarkan enam-karbon yang dikenal dengan nama “sitrat”. Kata sitrat dan asam sitrat terkadang digunakan bergantian. Kedua nama itu perlu ditekankan oleh guru dan siswa karena nama lain Siklus Krebs adalah Siklus Asam Sitrat yang diberi nama setelah langkah pertama ini di jalur siklik. Kemudian, dalam konteks tarian, guru dapat memperkenalkan apa pun tingkat struktur kimia secara rinci yang siswa perlukan untuk pelajaran tertentu mereka

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

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

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

6.      Akhirnya, senyawa 4-C yang dikenal dengan suksinat dibentuk, berisomerisasi menjadi malat dan akhirnya melahirkan kembali oksaloasetat, siap untuk memulai siklus Krebs lagi.

     Tunjukkan kepada para siswa bahwa molekul CO2 yang dihasilkan tidak semuanya berasal dari molekul glukosa asli. Karbon dalam senyawa tsb yang terlibat dalam Siklus Krebs secara perlahan dipindahkan oleh karbon baru yang disisipkan ke dalam Siklus tsb sebagai fragmen asetil 2-C dari Asetil KoA. Dengan demikian, jika semua karbon di dalam glukosa diberi nama secara radioaktif dengan 14C, maka pada akhirnya semua kerangka karbon dalam Siklus Krebs  akan diberi nama dengan 14C setelah beberapa putaran siklus Krebs.   

     Diskusi ini harus dianggap sebagai latihan untuk kinerja akhir tarian. Bermain-peran secara keseluruhan bisa dimulai kembali dengan menggabungkan glikolisis dan siklus Kreb dalam gerakan seperti-tarian. Para siswa dan guru perlu untuk mengidentifikasi langkah-langkah tsb dalam tarian dengan menyebut  nama-nama berbagai tahapan dalam metabolism sel. Jika kelasnya besar, maka para siswa yang tidak kebagian peran dalam urutan asal dapat diberikan sebuah peran, dan bermain-peran secara keseluruhan diulang. Pergantian karbon dalam siklus Krebs dapat segera dipertunjukkan karena semua anggota   asam oksaloasetat asli secara perlahan dipindahkan oleh siswa yang asalnya merupakan bagian dari molekul glukosa dengan tiap putaran siklus Krebs.

Sistem Transfor Elektron (ETS)

Guru hanya menginformasikan saja bahwa transfer elektron merupakan tahap akhir. Gas oksigen berdifusi ke dalam sel dan air terbentuk sebagai hasil respirasi (selain dari pada CO2). Sementara ruang kelas diset dengan membran mitokondria. ETS terjadi pada dan di dalam enzim yang tertanam di dalam membran mitokondria dalam ( diwakili oleh barisan kursi atau meja)

Metode Penelitian

(oleh Endang Supriatman)

Banyak masalah dipecahkan melalui penelitian  yang berbentuk eksperimen atau survai. Oleh karena itu, metode penelitian harus digunakan dalam pembelajaran biologi untuk mengembangkan keterampilan siswa dalam pemecahan masalah.

Metode Eksperimen

     Eksperimen adalah suatu kegiatan yang dilakukan dengan mengendalikan kondisi untuk menemukan pengaruh yang belum diketahui terhadap suatu hukum, atau untuk menguji atau memperkuat hipotesis, atau untuk memberikan gambaran suatu hukum supaya diketahui.

     Siswa-peneliti mengindentifikasikan semua variable yang relevan, mempertahankan semuanya pada keadaan tetap kecuali satu variabel yang hendak diketahui pengaruhnya. Variabel itu diduga mempengaruhi atau merupakan sebab permasalahan itu. Mengadakan eksperimen, sebenarnya, merupakan inkuiri melalui penelitian dengan menggunakan objek, peralatan, serta bahan dalam keadaan ilmiah atau simulasi keadaan.

     Di sekolah, kebanyakan eksperimennya itu bukan eksperimen karena  siswa hanya melakukan beberapa atau semua langkah yang telah ditetapkan untuk akhirnya sampai pada kesimpulan yang diharapkan. Memang jenis itu dibutuhkan bagi siswa yang baru mulai menggunakan beberapa atau semua alat lab. Namun, setelah mereka terampil maka eksperimen yang tak berstruktur dapat dilakukan (dengan cara mereka sendiri). Biarkan siswa mulai belajar dengan melakukan eksperimen yang mudah yang menarik minat mereka.

     Guru harus memberi semangat dan bimbingan saat siswa bereksperimen. Terimalah ide siswa dan bila perlu secara halus guru mengusulkan perbaikan dalam rencana penelitian mereka. Siswa harus dilatih menulis laporan yang lengkap.

     Contoh pembelajaran biologi dengan metode eksperimen: ada tujuan, bahan, dan prosedur yang diakhiri dengan pertanyaan.

     Sementara, Rustaman (2005) Metode eksperimen adalah cara penyajian pelajaran dengan menggunakan percobaan. Dengan melakukan eksperimen berarti siswa melakukan kegiatan yang mencakup pengendalian variabel, pengamatan, melibatkan pembanding atau kontrol, dan penggunaan alat praktikum.

     Kekurangan metode eksperimen ini adalah menuntut berbagai peralatan yang terkadang tidak mudah diperoleh.       

     Metode eksperimen ini paling tepat apabila digunakan atau dilaksanakan untuk merealisasikan pembelajaran dengan pendekatan inkuiri atau pendekatan penemuan (diskoveri). Dalam eksperimen melaksanakan eksperimen tsb, untuk dapat memaparkan dengan tepat tentang tujuan percobaan tentu siswa harus memahami variabel yang terlihat. Sebagai contoh ketika siswa akan melakukan eksperimen mengenai ekosistem yaitu bahwa antara faktor biotik dan abiotik saling mempengaruhi. Untuk menyatakan tujuan dengan tepat, ia harus memahami tentang hubungan antara kedua komponen ekosistem tsb, misalkan dengan menyatakan bahwa tujuan eksperimen adalah untuk mengetahui pengaruh air terhadap pertumbuhan kacang. Berarti siswa telah memahami bahwa antara air dan tumbuhan terdapat hubungan.

METODE JIGSAW

(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 bagian materi tersebut.
4. Para anggota dari berbagai tim yang berbeda memiliki tanggung jawab untuk mempelajari bagian materi yang sama dan selanjutnya berkumpul untuk saling membantu mengkaji bagian bahan 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 bahan yang telah dipelajari.

 Individu atau tim yang memperoleh skor tinggi diberi penghargaan oleh guru. Terkadang beberapa atau semua tim memperoleh penghargaan jika mampu meraih suatu kriteria atau standar tertentu