Penggunaan Micrographs Secara

Bermakna Dalam Pelajaran

Biologi

Mata kuliah: Biologi Sel Molekuler

Kelompok 1

1. Aini Suryaningsih

2. Ruly Hendarli

3. Ryan Ardiansyah

4. Suci Lestari

5. Yanthi S

PENDIDIKAN BIOLOGI STRATA 2

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2012

1

A. Permasalahan

Memasuki abad ke 21, buku teks biologi dan latihan laboratorium kelas

memanfaatkan teknologi tinggi seperti gambar mikroskop (mikrograf) dalam

konsep pengajaran biologi yang sangat penting mulai dari sitologi hingga

sistematika. Sampai sepertiga dari total halaman dalam teks pengantar biologi

dialokasikan untuk grafik (Frazier, 1991). Namun, penelitian menunjukkan bahwa

mahasiswa biologi sering memotong mikrograf ke dalam buku pelajaran mereka,

karena lebih sering menemukan mikrograf dalam buku pelajaran, namun jarang

diuji pada ujian atau praktikum biologi (Frazier, 1991: Nist dan Kirby,1989).

Novak dan Gowin (1984) berpendapat bahwa untuk belajar bermakna, individu

harus memilih gambar yang sesuai untuk menghubungkan pengetahuan baru

dengan konsep yang relevan sesuai proposisi pengetahuan mereka sebelumnya,

maka kita harus memilih dan berusaha untuk menjembatani kesenjangan antara

pengetahuan siswa saat ini dengan pengetahuan belajar sesungguhnya.

Penelitian terbaru oleh Chan, Burtis, Scardamalia dan Bereiter (1992)

belajar dari teks seperti ini dapat mendukung pelajar untuk lebih aktif.

Pengetahuan awal siswa adalah variabel penting, tetapi aktivitas peserta didik

dalam proses pembelajaran memiliki pengaruh langsung dan signifikan terhadap

belajar.

Kehidupan dunia mikro, dengan benda-benda mikro yang rumit dan

ultrastruktur, bukan merupakan pengalaman sehari-hari siswa (Burgess, Marten

dan Taylor, 1987; Wandersee, 1981 dan 1986). Ekstrapolasi pengetahuan tentang

dunia makro ke dunia mikro jarang membantu siswa lebih banyak. Siswa sering

tidak melihat atau tidak mengenali struktur diskrit dalam mikrograf dan mereka

melaporkan bahwa mikrografi dengan kompleksitas visual membuat mereka sakit

kepala. Selain itu, kita tahu dari penelitian konsepsi alternatif bahwa siswa sering

mengabaikan apa yang mereka tidak bisa langsung amati, sebagai hal yang tidak

ada, seolah-olah itu hanya sesuatu yang harus diteliti ilmuwan saja (Mintzes,

Trowbridge, arnaudin dan Wandersee, 1991).

Tampaknya ada ketidaksesuaian yang signifikan antara praktek pedagogis

saat ini dan isi mikro berbasis biologi, ketidakcocokan yang menghambat atau

menghalangi pembelajaran bermakna pada topik tersebut. Siswa cukup kesulitan

2

memahami gambar yang mereka lihat dengan mikroskop laboratorium bangku

mereka, apalagi gambar yang berasal dari sistem pencitraan khusus penelitian

biologi (misalnya, mikroskop elektron scanning [SEM], mikroskop elektron

transmisi [TEM], dan mikroskop komputer-cahaya ditingkatkan [CELM]).

Shulman (1987) mengklaim bahwa konten pengetahuan dan pengetahuan

pedagogi harus terjalin dalam mengajar untuk menciptakan jenis baru dari

pengetahuan. Pendidikan biologi membutuhkan pedagogi tinggi dalam

mengajarkan mikroskop, dan harus mencoba untuk memulai membangun

beberapa proposisi menonjol dan strategi pengajaran yang sesuai. Hoz, Tomer,

dan Tamir‟s (1990) memperingatkan bahwa konten pengetahuan pedagogis (PCK)

dalam biologi sulit untuk menetapkan dan menjelaskannya karena sering

pengetahuan itu dibangun oleh guru sendiri.

B. Mikroskop dari yang berteknologi rendah sampai ke yang paling tinggi

Penemuan Mikroskop

Istilah mikroskop berasal dari bahasa Yunani, yaitu kata micron yang

berarti kecil dan scopos yang artinya melihat. Dari dua pengertian tersebut,

mikroskop dapat diartikan sebagai alat yang dibuat atau dipergunakan untuk

melihat secara detail obyek yang terlalu kecil apabila dilihat oleh mata telanjang

dalam jarak yang dekat.

Seorang berkebangsaan Belanda bernama Antony Van Leeuwenhoek

(1632-1723) terus mengembangkan pembesaran mikroskopis. Leewenhoek

menggunakan mikroskopnya yang sangat sederhana untuk mengamati air sungai,

air hujan, air ludah, feses dan sebagainya.. Penemuan ini membuatnya lebih

antusias dalam mengamati benda-benda kecil dengan lebih meningkatkan

mikroskopnya. Penemuan-penemuan tersebut membuat dunia sadar akan adanya

bentuk kehidupan yang sangat kecil yang akhirnya melahirkan ilmu mikrobiologi.

3

1. Mikroskop Cahaya

Keterbatasan pada mikroskop Leeuwenhoek adalah pada kekuatan lensa

cembung yang digunakan. Untuk mengatasinya digunakan lensa tambahan yang

diletakkan persis di depan mata pengamat yang disebut eyepiece, yang merupakan

dasar dari pengembangan mikroskop modern yang kemudian disebut mikroskop

cahaya atau Light Microscope (LM).

Pada pengembangan selanjutnya diketahui bahwa kemampuan lensa

cembung untuk memberikan resolusi tinggi sudah sampai pada batasnya,

meskipun kualitas dan jumlah lensanya telah ditingkatkan. Hal ini belum

memuaskan peneliti pada masa itu, sehingga pencarian akan mode baru akan

mikroskop terus dilakukan.

2. Mikroskop Elektron

Pada tahun 1920 ditemukan suatu fenomena di mana elektron yang

dipercepat dalam suatu kolom elektromagnet, dalam suasana hampa udara

(vakum) berkarakter seperti cahaya, dengan panjang gelombang yang 100.000 kali

lebih kecil dari cahaya. Selanjutnya ditemukan juga bahwa medan listrik dan

medan magnet dapat berperan sebagai lensa dan cermin terdapat elektron seperti

pada lensa gelas dalam mikroskop cahaya.

Untuk melihat benda berukuran di bawah 200 nanometer, diperlukan

mikroskop dengan panjang gelombang pendek. Dari ide inilah, di tahun 1932

mikroskop elektron semakin berkembang lagi. Sebagaimana namanya, mikroskop

elektron menggunakan sinar elektron yang panjang gelombangnya lebih pendek

dari cahaya. Karena itu, mikroskop elektron mempunyai kemampuan pembesaran

4

obyek (resolusi) yang lebih tinggi dibanding mikroskop optik. Mikroskop elektron

mampu pembesaran objek sampai 2 juta kali, yang menggunakan elektrostatik dan

elektromagnetik untuk mengontrol pencahayaan dan tampilan gambar serta

memiliki kemampuan pembesaran objek serta resolusi yang jauh lebih bagus

daripada mikroskop cahaya. Mikroskop elektron ini menggunakan jauh lebih

banyak energi dan radiasi elektromagnetik yang lebih pendek dibandingkan

mikroskop cahaya.

Sebenarnya, dalam fungsi pembesaran obyek, mikroskop elektron juga

menggunakan lensa, namun bukan berasal dari jenis gelas sebagaimana pada

mikroskop optik, tetapi dari jenis magnet. Sifat medan magnet ini bisa mengontrol

dan mempengaruhi elektron yang melaluinya, sehingga bisa berfungsi

menggantikan sifat lensa pada mikroskop optik. Kekhususan lain dari mikroskop

elektron ini adalah pengamatan obyek dalam kondisi hampa udara (vacuum). Hal

ini dilakukan karena sinar elektron akan terhambat alirannya bila menumbuk

molekul-molekul yang ada di udara normal. Dengan membuat ruang pengamatan

obyek berkondisi vacuum, tumbukan elektron-molekul bisa terhindarkan.

Mikroskop elektron mempunyai dua tipe, yaitu Transmission Electron

Microscope (TEM) dan Scanning Electron Microscope (SEM). Mikroskop tipe

TEM dapat digunakan untuk mengamati struktur detail internal sel dan hasil

pengamatan tampak secara dua dimensi. Sedangkan mikroskop elektron tipe SEM

digunakan untuk mengamati detail arsitektur permukaan sel dan obyek yang

diamati terlihat secara tiga dimensi.

2.1 Transmission Electron Microscope (TEM)

Secara sederhana Transmission Electron Microscope merupakan sebuah

mikroskop elektron yang kerjanya mirip dengan cara kerja proyektor slide,

dimana elektron ditembuskan ke dalam objek pengamatan dan pengamat

mengamati hasil tembusannya pada layar.

5

Transmission Electron Microscope (TEM) 1:

Electronencannon di bagian paling atas. 2.

Lensa elektromagnetik untuk memfokuskan

sinar elektron di dalam tabung. 3: Sistem

pemompa udara vacuum. 4: Tempat untuk

memasukkan sampel yang akan diamati dalam

ruang vaccum. 5: Tombol pengoperasian (kiri

untuk kesejajaran/kelurusan, kanan untuk

perbesaran dan fokus, tanda panah untuk

posisi objek di dalam ruangan). 6: Layar untuk

menunjukkan gambar. 7: Water supply untuk

mendinginkan peralatan.

Kekurangan TEM adalah persiapan sampel untuk TEM umumnya

memerlukan lebih banyak waktu dan pengalaman. Sebuah spesimen TEM

tebalnya harus mendekati 1000Å. Sampel yang ingin diamati harus tipis, ini lah

yang membuat analisis TEM relatif memakan waktu, terutama dalam peletakan

sampel yang kecil. Struktur sampel juga mungkin berubah selama proses

persiapan. Bidang pandang relatif kecil, meningkatkan kemungkinan bahwa

daerah dianalisis mungkin tidak menjadi ciri khas dari seluruh sampel serta ada

potensi pula sampel rusak oleh berkas elektron.

Agar pengamat dapat mengamati preparat dengan baik, diperlukan

persiapan sediaan dengan tahap sebagai berikut :

1. Melakukan fiksasi, yang bertujuan untuk mematikan sel tanpa mengubah

struktur sel yang akan diamati. Fiksasi dapat dilakukan dengan menggunakan

senyawa glutaraldehida atau osmium tetroksida.

2. Pembuatan sayatan, yang bertujuan untuk memotong sayatan hingga setipis

mungkin agar mudah diamati di bawah mikroskop. Preparat dilapisi dengan

monomer resin melalui proses pemanasan, kemudian dilanjutkan dengan

pemotongan menggunakan mikrotom. Umumnya mata pisau mikrotom

terbuat dari berlian karena berlian tersusun dari atom karbon yang padat. Oleh

6

karena itu, sayatan yang terbentuk lebih rapi. Sayatan yang telah terbentuk

diletakkan di atas cincin berpetak untuk diamati.

3. Pelapisan/pewarnaan, bertujuan untuk memperbesar kontras antara preparat

yang akan diamati dengan lingkungan sekitarnya. Pelapisan/pewarnaan dapat

menggunakan logam berat seperti uranium dan timbal.

2.2 Scanning Electron Microscope (SEM)

SEM merupakan sebuah mikroskop elektron yang digunakan untuk

melihat arsitektur permukaan sel (atau struktur jasad renik lainnya), dan objek

diamati terlihat secara tiga dimensi. Prinsip kerja SEM berbeda dengan mikroskop

optik dan TEM. Prinsip kerja SEM, yaitu:

1. Sebuah pistol elektron memproduksi sinar elektron dan dipercepat dengan

anoda.

2. Lensa magnetik memfokuskan elektron menuju ke sampel.

3. Sinar elektron yang terfokus memindai (scan) keseluruhan sampel dengan

diarahkan oleh koil pemindai.

4. Ketika elektron mengenai sampel maka sampel akan mengeluarkan elektron

baru yang akan diterima oleh detektor dan dikirim ke monitor (CRT).

.

7

Untuk mendapatkan sediaan yang baik, maka diperlukan persiapan sediaan khusus

untuk mikroskop SEM, melalui teknik bayangan logam. Teknik bayangan logam

adalah teknik SEM yang digunakan untuk memberikan gambar tiga dimensi yang

biasanya digunakan untuk mempelajari bentuk virus dan bakteri. Spesimen

dilapisi dengan logam berat seperti emas atau palladium yang umumnya

mengendap di sudut spesimen sehingga menciptakan bayangan specimen

Perbedaan mendasar dari TEM dan SEM adalah sampel TEM sangat tipis

sehingga elektron dapat menembusnya kemudian hasil dari tembusan elektron

tersebut yang diolah menjadi gambar sedangkan sampel SEM tidak perlu

ditipiskan sehingga tidak ditembus elektron. Maka pada SEM hanya pendaran

hasil dari tumbukan elektron dengan sampel yang ditangkap oleh detektor dan

diolah. Mikroskop tipe SEM memiliki beberapa kelemahan yaitu: sediaan

memerlukan kondisi vakum dalam proses pengamatannya, pengamatan yang

dilakukan hanya menganalisa permukaan sel saja, resolusi SEM lebih rendah dari

TEM dan sampel harus bahan yang konduktif, jika tidak konduktor maka perlu

dilapis logam seperti emas.

Apabila kita ingin membandingkan susunan penyusun pada mikroskop

cahaya dan mikroskop elektron, maka terlihat sebagai berikut:

Tetapi jika kita ingin membandingkan hasil pengamatan objek dari mikroskop

cahaya dan mikroskop elektron, maka terlihat sebagai berikut:

8

Dengan mikroskop elektron yang mempunyai perbesaran lebih dari

10.000X, kita dapat melihat objek mikroskop dengan lebih detail. Perkembangan

mikroskop ini mendorong berbagai penemuan di bidang biologi, seperti penemuan

sel, bakteri, dan partikel mikroskopis yang akan dipelajari berikut yaitu virus.

Penemuan virus melalui perjalanan panjang dan melibatkan penelitian dari banyak

ilmuwan.

3. Mikroskop dan Teknologi Nano

Sejak sekitar tahun 1970-an, telah dikembangkan mikroskop baru yang

mempunyai resolusi tinggi baik secara horizontal maupun secara vertikal, yang

dikenal dengan Scanning Probe Microscope (SPM). SPM mempunyai prinsip

kerja yang berbeda dari SEM maupun TEM dan merupakan generasi baru dari

tipe mikroskop scan. Mikroskop yang sekarang dikenal mempunyai tipe ini adalah

Scanning Tunneling Microscope (STM), Atomic Force Microscope (AFM) dan

Scanning Near-Fieldoptical Microscope (SNOM).

Sampai hari ini telah berhasil dikembangkan mikroskop dengan teknologi

nano, yaitu teknologi yang berbasis pada struktur benda berukuran nanometer

(satu nanometer = sepermilyar meter). Tentu yang dimaksud di sini bukanlah

mikroskop biasa, tetapi mikroskop yang mempunyai tingkat ketelitian (resolusi)

tinggi untuk melihat struktur berukuran nano meter.

9

C. Pembuatan Preparat Mikroskopis

Untuk keperluan pengamatan mikroskopis dilakukan serangkaian produser

pembuatan preparat mikroskopis. Biasanya bahan yang hendak diamati diiris

sangat tipis untuk memperoleh preparat basah secara langsung. Untuk tujuan-

tujuan yang berbeda dilakukan pewarnaan spesifik tergantung bagian sub-seluler

tertentu yang hendak diamati. Pada dewasa ini berbagai teknik pembuatan

preparat telah dikembangkan para ahli mikroteknik, sehingga aneka prosedur

untuk aneka tujuan khusus dapat diikuti, baik untuk preparat mikroskop cahaya

maupun mikroskop elektron.

1. Pembuatan Preparat untuk Mikroskop Cahaya

a. Fiksasi

Usaha menghentikan kegiatan sel tanpa merusak isi sel yang bertujuan

untuk pengawetan dan menambah kejernihan pengamatan yang biasa

dipergunakan sebagai fiksatif adalah alkohol dan asam asetat yang bertindak

sebagai koagulan. Formaldehida dan gluteraldehida menambahkan ikatan kovalen

yang menyebabkan molekul menjadi stabil di dalam sel dengan atau sedikit

koagulasi. Terkadang aldehida ini juga memfiksasi molekul tanpa merusak

aktivitas protein atau DNA.

b. Pengirisan

Bertujuan untuk memperoleh irisan yang tipis dan transparan agar terlihat

dengan jernih di bawah mikroskop. Untuk keperluan ini, preparat dipindahkan

dari medium fiksatif alkohol ke aseton agar mengalami dehidrasi. Setelah itu,

preparat dicelupkan dalam blok paraffin atau plastik. Blok itu kemudian diiris

tipis dengan pisau mikrotom sehingga didapatkan preparat dengan ketebalan 10

µm atau kurang.

c. Oles Tipis

Beberapa preparat tidak harus diiris tipis, misalnya sel-sel darah, sel yang

terdapat tidak kompak dalam cairan seperti spermatozoan, dan lain-lain. Untuk

preparat seperti ini cukup dioleskan dan dilengketkan di atas gelas benda

kemudian diberi pewarnaan. Preparat oles tipis juga digunakan pada jaringan

tumbuhan untuk tujuan tertentu, misalnya mengamati kromosom pada saat

pembelahan.

10

d. Pewarnaan

Pemberian warna pada sel atau komponen subseluler agar lebih memberikan

warna kontras pada pengamatan. Zat pewarna yang dipilih harus spesifik sesuai

dengan tujuan pengamatan. Kromosom misalnya akan terwarnai dengan baik oleh

asam orsein dan asam karmin.

2. Pembuatan Preparat untuk Mikroskop Elektron

Persyaratan yang sangat penting untuk preparat mikroskop elektron adalah

preparat harus tipis, kering, dan tidak mengandung air atau zat volatil lainnya.

Oleh karena ketiga persyaratan itu dirakit di dalam pembuatan preparat awetan

untuk mikroskop elektron.

a. Fiksasi

Untuk menghasilkan preparat yang tipis mula-mula jaringan difiksasi

dengan menempatkan jaringan dalam medium osmium tetroksida (zat fiksatif

sekaligus pewarna untuk preparat mikroskop elektron), formaldehida atau

gluteraldehida digunakan baik tunggal atau berkombinasi.

b. Dehidrasi

Upaya mengeluarkan air dari bahan preparat dengan cara memindahkannya

dalam medium aseton secara bertahap.

c. Pencelupan dalam Medium Plastik

d. Pengirisan dengan mikrotom gelas atau intan

e. Pewarnaan

Pewarnaannya menggunakan garam logam berat antara lain osmium

tetroksida, uranil asetat, dan timbal sistrat.

D. Himbauan Pedagogis yang Lebih Khusus Berdasarkan Hasil Penelitian

1. Membedakan antara Resolusi dan Pembesaran

Para ahli mikrobiologi diberi kesempatan untuk mengamati organisme yang

berukuran sangat kecil dengan menggunakan mikroskop dengan memanfaatkan

kemampuan mikroskop untuk memperbesar gambar objek yang diamati. Ternyata

semakin canggih mikroskopnya, kemampuan memperbesar harus diikuti dengan

daya resolusi yang tinggi sebab perbesaran saja akan menghasilkan gambar yang

11

”pecah” (blur). Ketika mencapai perbesaran tertentu, ukuran spesimen akan sama

seperti gambar pada cakram. Namun, perbesaran lebih lanjut tidak akan

menambah kualitas gambar. Mikroskop elektron menggunakan manfaat berkas

elektron pada berkas cahaya untuk membentuk gambar pada mikroskop. Jadi

setiap tampilan gambar hasil pemotretan dengan menggunakan mikroskop

elektron akan selalu didampingi dengan keterangan mengenai perbesaran dan

resolusinya.

2. Pentingnya Menunjukkan Contoh dan Non-Contoh

Teori belajar bermakna (Novak, 1977; Cheng,Holyoak, Nisbett, &Olivr,

1986; Gick & Holyoak, 1983) menekankan pentingnya contoh dari setiap konsep

yang diajarkan. Contoh ini akan membantu siswa memahami konteks dari konsep.

Jadi sebaiknya guru memperlihatkan bagaimana gambar dari objek yang dilihat

menggunakan mikroskop cahaya dan mikroskop elektron dengan menggunakan

daya resolusi dan perbesaran yang berbeda.

3. Kegiatan Sederhana yang Bisa Membedakan Resolusi dan Pembesaran

Salah satu contoh kegiatan yang dapat membantu siswa membedakan

resolusi dengan pembesaran adalah sebagai berikut:

a). Gunting tulisan di surat kabar seluas 2x4 atau bulatan dengan diameter

8cm, foto tulisan surat kabar tersebut dengan perbesaran 2x dengan

menggunakan kaca pembesar. Kemudian siswa akan melihat bahwa

foto tersebut agak buram. Mintalah siswa memikirkan cara untuk

mengurangi keburaman gambar, kemudian mencatatnya.

b). Dengan menggunakan potongan surat kabar yang sama dan perbesaran

yang sama (2x), tapi jarak kaca pembesar diatur menjadi 10 cm dari

objek. Selanjutnya siswa diminta membandingkan fotonya dengan foto

sebelumnya.

c). Mintalah siswa menggerakkan kaca pembesar perlahan sehingga objek

yang terlihat masih jelas dan catat pada jarak berapa objek menjadi tak

terlihat lagi

12

d). Mintalah siswa membuat laporan yang diakhiri dengan kesimpulan

tentang hubungan antara perbesaran dan resolusi

4. Menggunakan Mikroskop Bermonitor untuk Membantu Siswa

Menjelajahi Dunia Mikro

Penggunaan mikroskop bermonitor memungkinkan siswa mengamati lebih

jelas dan melihat bagaimana dampak dari setiap stimulasi yang dilakukan oleh

pengguna mikroskop sehingga siswa mengerti bagaimana cara mendapatkan

gambar objek yang baik dengan cara menstimulasi mikroskop.

5. Penggunaan small-multiple grafis dan analogi tekstual untuk mengajar

dengan mikrograf teknologi tinggi

Edward R Tufte (1983) menemukan istilah small-multiple untuk

menunjukkan data berbasis beberapa gambar kecil yang ditampilkan dalam satu

halaman, sehingga jika kita memahami dari satu data, maka kita akan memiliki

kemampuan lebih cepat memahami data yang lain. Esensi dari small-multiple

adalah perbandingan beberapa set data.

Dalam mengajarkan perbedaan prokariot atau eukariot, terdapat penelitian

yang menggunakan desain grafis baru yaitu „gambar-gambar kecil mikrograf

disusun secara vertikal dan mengapit teks narasi‟ sebagai pengganti dari teks

biologi tradisional „teks penjelasan diletakkan di bawah contoh gambar‟. Ada

beberapa hal yang harus diperhatikan dalam membuat desain grafis baru ini yaitu

teks harus melibatkan pembaca dalam analisis gambar, teks mudah dipahami, dan

terdapat contoh dari masing-masing jenis sel (prokariota, eukariot) sehingga

pembaca mudah dalam pembentukan konsep. Teks yang diapit oleh mikrograf,

merupakan teks yang menganalogikan sel-organel sel sebagai kota-bagian kota

yang memiliki fungsi dan struktur. Seluruh halaman dirancang untuk

perbandingan visual, memandu persepsi, dan membuat makna dari perbedaan

yang tampak (Wandersee, 1992b). Penjelasan perbedaan prokariot dan eukariot

pun diatur dari ada ke tidak adanya membran inti sel, dimulai dengan eukariot

(terbalik, tidak seperti urutan perbedaan prokariot/eukariot yang biasanya

diajarkan). Hal ini dilakukan karena mata akan lebih mudah menemukan sesuatu

13

yang ada dalam gambar daripada melihat sesuatu yang tidak (Hearst, 1991).

Hasilnya desain baru „gambar-gambar kecil mikrograf disusun secara vertikal dan

mengapit teks narasi‟ tidak hanya lebih efektif dalam mengajarkan konsep dan

prinsip-prinsip yang ditargetkan, juga meningkatkan jumlah ketertarikan siswa

menghabiskan waktu untuk melihat gambar berteknologi tinggi yang menyertai

teks biologi (Wanderse, 1992a). Meskipun kelompok kontrol menggunakan

halaman teks pengantar biologi yang memperkenalkan konsep yang sama, peneliti

menemukan bahwa teks yang dituliskan di bawah gambar mikrograf kurang

bermanfaat untuk siswa dibandingkan menggunakan set small-multiple mikrograf

yg terintegrasi dengan teks. Berdasarkan hasil tes persepsi visual (Wandersee,

1992a), hanya 37 persen dari perempuan dan 42 persen dari laki-laki pada

kelompok kontrol dapat menemukan inti sel dari lima mikrograf sel eukariotik,

namun dalam kelompok eksperimen yang bisa menemukannya hanya 46 persen

dari perempuan dan 69 persen dari laki-laki (N = 237).

The cell as a community

The two groups of fotographs on this page represent one of the most basic

divisions of teh life-cells with and cell without a nucleus. This division is so sharp

that many biologists can recognize a cell aas one type or another at a glance.

Can you notice the differences?

All living organisms, including the simplest cell, can be regarded as communities.

Like human communities, cell may vary in be thought of a large city. Cities are

divided into areas that perform specific functions like fire departements, power

plants, water systems, and communication systems. In genaral, these cell are

large and have distinct part called organelles (little organs). Each type of

organelle has a spesific function for the cell as each area in the city has a specific

function. You can see these organelles as distinct bodies in the pictures on the

left. The largest of these organelles is a nucleus, which appears as a dark area

with smaller dots within in. Can you find the nucleus in each picture on the left?

The presence of this nucleus gives this type of cell its name, eukaryotic (eu=true

and karyon=kernel [nucleus] in Greek)

Each cell on the right can be thought of as a small town. In small towns, many

people have more than one job in the community and there is less division of

labor into specific areas. In general, these cells are small, simple, and show

fewer distinct bodies within the cell. Compare the cells on left with those on the

right to see if you can detect this difference. The absence of the nucleus gives

this type of cell its name, prokaryotic (pro=before and karyon=kernel [nucleus] in

Greek)

From the differences visible in these electron micrographs flow much of our

understanding of the evolutionary history of life and some of the evidence for the

5 kingdoms into which we divide all life. Prokaryotic cells are found only in

kingdom monera while eukaryotic cells are found in the four remaining kingdoms.

To review, how does the story about cities and towns relate to one of the most

basic divisions of life?

Eukaryotic Cells Prokaryotic Cells

Jika guru ingin siswa untuk mempelajari prokariota-eukariot secara

bermakna, siswa harus banyak mempelajari mikrograf. Dengan mikrograf, guru

harus membimbing siswa menggunakan metode ilmiah, perbedaan persepsi

mendasar (Barlow, Blakemore dan Weston-Smith, 1990), dan untuk melihat pola

di contoh (ada atau tidak adanya inti, ukuran relatif, tingkat rincian struktur mikro,

dll) secara deskriptif sederhana. Setelah siswa dapat menemukan pola-pola ini, ia

dapat membangun konsep dan mempelajari hubungan penting antara konsep-

14

konsep tersebut. Melalui persepsi, pembentukan konsep, pembentukan hubungan

antara konsep, pengembangan dari pembentukan konsep akhirnya akan mengarah

pada sitologi, prinsip sistematis, ekologi, dan evolusi berdasarkan perbedaan

prokariota-eukariot (Wandersee, 1992a, hal.15).

Godaan guru dalam mengajar adalah waktu, sehingga cara tercepat

mengenalkan prokariot/eukariot kepada siswa adalah melalui kata-kata tanpa

aktifitas pembentukan konsep dan interpretasi mikrograf yang sebenarnya, maka

para siswa akan menggunakan strategi belajar menghafal. Ini sama saja seperti

mengajarkan prokariot/eukariot pada siswa yang memiliki cacat visual (buta),

yang melihat mikrograf melalui sentuhan. Hanya siswa yang melakukan kegiatan

ilmiah dalam mengintepretasikan mikrograf untuk menemukan konsep

prokariot/eukariot saja, yang mendapatkan proses belajar bermakna. Bagaimana

proses belajar tentang biologi sama pentingnya dengan apa yang kita pelajari

tentang biologi. Belajar tidak hanya mengetahui konten biologi saja tetapi harus

disertai dengan interpretasi data sehingga belajar menjadi sesuatu yang utuh.

15

DAFTAR PUSTAKA

Fensham, Peter, Gunstone , Richard.,dan White, Richard. (1994). Chapter 12

:Making Hi-Tech Micrographs Meaningful to the Biology

Student ( The Content of Science). The Falmer Press: London

Hariono, Bambang. (----). Mikroskop Elektron. Kanisius. (online).

http://books.google.co.id (diakses tanggal 20 September 2012)

Muslim, Choirul. 2003. Buku Bahan Ajar Biologi Molekuler Sel. Universitas

Bengkulu: Bengkulu

Pablo, Julian. “Mikroskop”. (online). http://matakuliahbiologi.blogspot.com/

2012/04/prokariotik_17.html (diakses tanggal 20 September

2012)