MISKONSEPSI BIOLOGI TENTANG PEWARISAN SIFATWednesday, June 26, 2013HOW EFFECTIVE ARE SIMULATED MOLECULAR-LEVEL EXPERIMENTS FOR TEACHING DIFFUSION AND OSMOSIS? ( SEBERAPA EFEKTIF SIMULASI MOLEKULER- TINGKAT PERCOBAAN UNTUK MENGAJARAKAN DIFUSI DAN OSMOSIS) Latar Belakang MasalahDifusi dan osmosis adalah materi penting dalam biologi dimana difusi terlibat hampir pada semua proses kimia dalam organisme hidup, sementara osmosis ( difusi air melalui membran semipermeabel), seperti keseimbangan garam pada ikan, fungsi ginjal, dan lain- lain.Disfusi dan osmosis merupakan konsep sentral, namun siswa sering sekali mengalami kesalahpahaman dalam cara kerja kedua proses molekuler sel ini. Dugaan penulis bahwa hal ini terjadi karena siswa sulit untuk melihat langsung dan memahami kedua proses ini secara molekuler. Oleh karena itu penulis mengujikan software Osmobeaker sehingga diharapkan akan meluruskan kesalahpahaman siswa tentang konsep osmosis dan difusi.

Tujuan PenelitianUntuk meluruskan kesalahpahaman siswa tentang konsep difusi dan osmosis dengan melakukan simulasi laboratorium menggunakan software osmobeaker.

Metode penelitian MiskonsepsiProsedur Penelitian diawali dengan penyelidiki tingkat kesalah pahaman siswa tentang proses difusi dan osmosis. Diambil sampel dari mahasiswa yang telah menyelesaikan kurus biologi pengantar untuk menjawab secara tulisan beberapa pertanyaan tentang kedua proses ini kemudian diwawancara secara singkat dan diminta untuk menjawab kembali secara lisan. Pertanyaan yang diambil oleh peneliti berasal dari pertanyaan yang telah diambil dari penelitian sebelumnya ( 5-8 pertanyaan dari survei difusi)Kedua hasil tes ini dibandingkan dengan uji t. Penelitian selanjutnya dipilih sampel dari mahasiswa (mereka berasal dari 11 universitas di Wilayah Boston) yang minimal telah menyelesaikan pembelajaran difusi dan osmosis, sampel ini diminta untuk menggunakan simulasi laboratorium Osmobeaker,sebelum dan sesudah perlakuan mahasiswa diberikan tes tulisan.Kedua hasil tes awal dan akhir pada penelitian miskonsepsi terhadap konsep osmosis dan difusi dibandingkan dengan uji t. Begitu pula pada penggunaan simulasi laboratorium Osmobeaker,sebelum dan sesudah perlakuan mahasiswa diberikan tes tulisan.

Hasil dan PembahasanDiketahui ada 8 kesalah pahaman yang paling umum terjadi pada konsep osmosis dan difusi, diantaranya: ukuran dari suatu zat terlarut akan memberikan efek yang berbeda terhadap osmosis. Miskonsepsi ini dapat diperbaiki setelah siswa menggunakan simulasi Osmobeaker, seperti siswa dapat memahami bahwa kosentrasi zat terlarut lebih berperan dari zat pelarut dalam peristiwa osmosis bukan ukuran partikel zatnya.Beberapa kesalahpahaman yang ditemukan dalam penelitian yaitu:A) MolekulMemilikiMotionArahkeBawah Konsentrasi(DifusidanOsmosis).Kesalahpahamansiswa dalam berpikirmolekul inginpindahdari tinggi ke konsentrasirendah,baik karenakekuatantertentu,karena mereka akan menuju daerahkonsentrasi yang lebih rendah,atau melalui beberapa keinginanantropomorfikuntuk menjauh daritinggi konsentrasi.Sebagai contoh,seorang mahasiswamenyatakan bahwa,''Sebuah molekuldi daerahkonsentrasi tinggimerasakekuatan untuk menyamakankonsentrasidan bergerakmenujurendah.Ketika siswadiminta untukmenggambar panahmenunjukkanarahdi mana molekulakan cenderung bergerak stabil. Banyak siswa yang keliru dalam menggambar.

B) EquilibriumApakahstatis(Difusi danOsmosis).Banyak siswamengalami kesulitandengan ekuilibriumdinamis,penalaran bahwa setelahsistemmencapaikesetimbangan, semuakhususnyagerakanberhenti.Sebagai contoh,seorang siswa menyatakan,''Mereka[molekul]tidak lagibergerak di sekitardan stasis,sampai lebihair ataugaram ataujenis lainreaksi akan terjadi.''

C) JumlahdibandingkanKonsentrasiApakahPenting(Osmosis). Meskipun siswamenyatakan bahwaosmosisakan berlanjut sampai ''konsentrasiairadalah samapada keduabelah pihak,''saat diminta untuk menggambarini,mereka seringmenarikkonsentrasiyang tidak merata air.Sebagai contoh, Gambar2 menunjukkancontoh darisiswa jawaban untuk pertanyaandi mana siswadimintauntuk menggambar konsentrasiairyang samadi setiap sisi,tetapi sebaliknya,mereka seringmengambil nomoryang samamolekul airdi setiap sisi.D) DifusiTerjadidi KecepatanSamaTerlepas dari perbedaan konsentrasi (Difusi). Kebanyakan siswamemahami difusimolekulyangakan bergerakdari tinggi kekonsentrasi rendah,tetapi seringtidak menyadaribahwa perbedaandalam konsentrasimenentukanseberapa cepathal ini terjadidan jarang tahu mengapaitu benar.Sebagai contoh,satu pertanyaanpada surveikamimenyatakanbahwa beberapapewarnaditambahkan kesisi kanandari tangkiikanmulai berubahwarnaairdi tengah tangkisetelah 20menit danbertanyaapakah itu akanmemakan waktu kurang, saat yang sama,atau lebihwaktu untukwarna pada sisi kiriuntuk mulai mengubah.Lima dari15siswa berpikiritu akanmeluangkan waktuyang sama, denganalasan-alasanyang mirip dengan:''Sayamenganggap ituakan mengambiljumlah waktu yang samauntuk melakukan perjalanan jarak yang sama.''

E) DifusiTerjadiKarenaMolekulzat terlarut ke daerahKonsentrasizat terlaruttinggi danini menyebabkan mereka untukSebarkanOut (Difusi).Kesalahpahamanini tidak hanyaumum di kalangansiswa,juga muncul dalamcontoh yang digunakanoleh beberapa pengantarbiologiteks(misalnya,Freeman,2002,yang dinyatakanmemiliki gambaranyang baikdari proses-proses).ketika ditanya mengapadifusiterjadi,mahasiswamenunjukkankesalahpahaman inidenganpernyataan seperti:''molekulA yangdimulaidi daerahtinggi konsentrasiakan eratdikelilingi olehmolekul lain dari jenis yang lama.Selamadifusi,molekulakanterpisah darimolekul-molekullain....''

F) Kebingungan dalamMenghitung danMembandingkanKonsentrasi (Osmosis).Beberapa siswatidaknyamandengan konseprasio.Dalam kasus lain,mereka tidak memahami bagaimana menghitungkonsentrasi.Hal ini terutama bermasalahketika siswadiminta untukmembandingkan konsentrasidalam volumedari dua ukuranyang berbeda.Satu pertanyaankita digunakan untukalamat iniadalahgambartomatdi dalam botol (pertanyaan4 padatesosmosis).Jarmemilikijauh lebih tinggi terlarutkonsentrasi danjugatotal volumejauh lebih besar daritomat.Ketika diminta untukmemprediksijumlah air dalamtomatpada kesetimbangan,banyak siswamemilihjumlah berdasarkanjumlahmolekulair ataugaram dalamluar dan dalamsolusi, bukanmenyamakan konsentrasizat terlarutdi keduasolusi.

G) KepadatanMolekulerPeningkatantidak berhubungan denganTekanan atauVolume(Osmosis).Banyak siswatidakmenerjemahkan peningkatanmolekul dalamsuatu daerahmenjadipeningkatan tekanan di daerah itu.Kami melihatini, misalnya,dalam pertanyaandi Gambar2adi manalimadari 31siswa tidakmenyadari bahwa mengubah jumlahmolekul padasatu sisi kontainerjuga akan mengubahtekanan dandengan demikian volume,seperti yang ditunjukkan olehposisipiston.

H) Zat terlarutyang berbedaMemilikiPerbedaanEfek padaOsmosis(Osmosis).Siswa dengankesalahpahaman inidigunakanhanya beberapaketika menghitungkonsentrasilarutan(misalnya,garam tetapibukan gula)atau diasumsikanbahwa partikelukuran yang berbedaakan memilikiefekyang berbeda(yaitu,proteinmenambahkan lebih kekonsentrasi zat terlarutdari garam).

Kesimpulan Simulasi Osmobeaker dapat mengatasi beberapa miskonsepsi tentang peristiwa osmosi dan disfusi pada sel secara molekuler.

Rumusan Hasil Analisis

Keunggulan dari artikel ini adalah mereka mengunakan software Osmobeaker yang dirancang dan disempurnakan berdasarkan hasil penelitian serupa sebelumnya. Kelemahan penelitian ini adalah mahasiswa yang menjadi sampel tidak diberi pelatihan terlebih dahulu mengenai cara kerja simulasi osmobeaker sehingga bila ada yang mengalami kendala pengoperasional programmnya maka miskonsepsi yang terjadi tidak akan mendaptkan perbaikan.Posted by Heri Saputra http://kumpulan-segalailmu.blogspot.com/2013/06/how-effective-are-simulated-molecular.html

HOW EFFECTIVE ARE SIMULATED MOLECULAR-LEVEL EXPERIMENTS FOR TEACHING DIFFUSION AND OSMOSIS? ( SEBERAPA EFEKTIF SIMULASI MOLEKULER- TINGKAT PERCOBAAN UNTUK MENGAJARAKAN DIFUSI DAN OSMOSIS) Latar Belakang MasalahDifusi dan osmosis adalah materi penting dalam biologi dimana difusi terlibat hampir pada semua proses kimia dalam organisme hidup, sementara osmosis ( difusi air melalui membran semipermeabel), seperti keseimbangan garam pada ikan, fungsi ginjal, dan lain- lain.Disfusi dan osmosis merupakan konsep sentral, namun siswa sering sekali mengalami kesalahpahaman dalam cara kerja kedua proses molekuler sel ini. Dugaan penulis bahwa hal ini terjadi karena siswa sulit untuk melihat langsung dan memahami kedua proses ini secara molekuler. Oleh karena itu penulis mengujikan software Osmobeaker sehingga diharapkan akan meluruskan kesalahpahaman siswa tentang konsep osmosis dan difusi.

Tujuan PenelitianUntuk meluruskan kesalahpahaman siswa tentang konsep difusi dan osmosis dengan melakukan simulasi laboratorium menggunakan software osmobeaker.

Metode penelitian MiskonsepsiProsedur Penelitian diawali dengan penyelidiki tingkat kesalah pahaman siswa tentang proses difusi dan osmosis. Diambil sampel dari mahasiswa yang telah menyelesaikan kurus biologi pengantar untuk menjawab secara tulisan beberapa pertanyaan tentang kedua proses ini kemudian diwawancara secara singkat dan diminta untuk menjawab kembali secara lisan. Pertanyaan yang diambil oleh peneliti berasal dari pertanyaan yang telah diambil dari penelitian sebelumnya ( 5-8 pertanyaan dari survei difusi)Kedua hasil tes ini dibandingkan dengan uji t. Penelitian selanjutnya dipilih sampel dari mahasiswa (mereka berasal dari 11 universitas di Wilayah Boston) yang minimal telah menyelesaikan pembelajaran difusi dan osmosis, sampel ini diminta untuk menggunakan simulasi laboratorium Osmobeaker,sebelum dan sesudah perlakuan mahasiswa diberikan tes tulisan.Kedua hasil tes awal dan akhir pada penelitian miskonsepsi terhadap konsep osmosis dan difusi dibandingkan dengan uji t. Begitu pula pada penggunaan simulasi laboratorium Osmobeaker,sebelum dan sesudah perlakuan mahasiswa diberikan tes tulisan.

Hasil dan PembahasanDiketahui ada 8 kesalah pahaman yang paling umum terjadi pada konsep osmosis dan difusi, diantaranya: ukuran dari suatu zat terlarut akan memberikan efek yang berbeda terhadap osmosis. Miskonsepsi ini dapat diperbaiki setelah siswa menggunakan simulasi Osmobeaker, seperti siswa dapat memahami bahwa kosentrasi zat terlarut lebih berperan dari zat pelarut dalam peristiwa osmosis bukan ukuran partikel zatnya.Beberapa kesalahpahaman yang ditemukan dalam penelitian yaitu:A) MolekulMemilikiMotionArahkeBawah Konsentrasi(DifusidanOsmosis).Kesalahpahamansiswa dalam berpikirmolekul inginpindahdari tinggi ke konsentrasirendah,baik karenakekuatantertentu,karena mereka akan menuju daerahkonsentrasi yang lebih rendah,atau melalui beberapa keinginanantropomorfikuntuk menjauh daritinggi konsentrasi.Sebagai contoh,seorang mahasiswamenyatakan bahwa,''Sebuah molekuldi daerahkonsentrasi tinggimerasakekuatan untuk menyamakankonsentrasidan bergerakmenujurendah.Ketika siswadiminta untukmenggambar panahmenunjukkanarahdi mana molekulakan cenderung bergerak stabil. Banyak siswa yang keliru dalam menggambar.

B) EquilibriumApakahstatis(Difusi danOsmosis).Banyak siswamengalami kesulitandengan ekuilibriumdinamis,penalaran bahwa setelahsistemmencapaikesetimbangan, semuakhususnyagerakanberhenti.Sebagai contoh,seorang siswa menyatakan,''Mereka[molekul]tidak lagibergerak di sekitardan stasis,sampai lebihair ataugaram ataujenis lainreaksi akan terjadi.''

C) JumlahdibandingkanKonsentrasiApakahPenting(Osmosis). Meskipun siswamenyatakan bahwaosmosisakan berlanjut sampai ''konsentrasiairadalah samapada keduabelah pihak,''saat diminta untuk menggambarini,mereka seringmenarikkonsentrasiyang tidak merata air.Sebagai contoh, Gambar2 menunjukkancontoh darisiswa jawaban untuk pertanyaandi mana siswadimintauntuk menggambar konsentrasiairyang samadi setiap sisi,tetapi sebaliknya,mereka seringmengambil nomoryang samamolekul airdi setiap sisi.D) DifusiTerjadidi KecepatanSamaTerlepas dari perbedaan konsentrasi (Difusi). Kebanyakan siswamemahami difusimolekulyangakan bergerakdari tinggi kekonsentrasi rendah,tetapi seringtidak menyadaribahwa perbedaandalam konsentrasimenentukanseberapa cepathal ini terjadidan jarang tahu mengapaitu benar.Sebagai contoh,satu pertanyaanpada surveikamimenyatakanbahwa beberapapewarnaditambahkan kesisi kanandari tangkiikanmulai berubahwarnaairdi tengah tangkisetelah 20menit danbertanyaapakah itu akanmemakan waktu kurang, saat yang sama,atau lebihwaktu untukwarna pada sisi kiriuntuk mulai mengubah.Lima dari15siswa berpikiritu akanmeluangkan waktuyang sama, denganalasan-alasanyang mirip dengan:''Sayamenganggap ituakan mengambiljumlah waktu yang samauntuk melakukan perjalanan jarak yang sama.''

E) DifusiTerjadiKarenaMolekulzat terlarut ke daerahKonsentrasizat terlaruttinggi danini menyebabkan mereka untukSebarkanOut (Difusi).Kesalahpahamanini tidak hanyaumum di kalangansiswa,juga muncul dalamcontoh yang digunakanoleh beberapa pengantarbiologiteks(misalnya,Freeman,2002,yang dinyatakanmemiliki gambaranyang baikdari proses-proses).ketika ditanya mengapadifusiterjadi,mahasiswamenunjukkankesalahpahaman inidenganpernyataan seperti:''molekulA yangdimulaidi daerahtinggi konsentrasiakan eratdikelilingi olehmolekul lain dari jenis yang lama.Selamadifusi,molekulakanterpisah darimolekul-molekullain....''

F) Kebingungan dalamMenghitung danMembandingkanKonsentrasi (Osmosis).Beberapa siswatidaknyamandengan konseprasio.Dalam kasus lain,mereka tidak memahami bagaimana menghitungkonsentrasi.Hal ini terutama bermasalahketika siswadiminta untukmembandingkan konsentrasidalam volumedari dua ukuranyang berbeda.Satu pertanyaankita digunakan untukalamat iniadalahgambartomatdi dalam botol (pertanyaan4 padatesosmosis).Jarmemilikijauh lebih tinggi terlarutkonsentrasi danjugatotal volumejauh lebih besar daritomat.Ketika diminta untukmemprediksijumlah air dalamtomatpada kesetimbangan,banyak siswamemilihjumlah berdasarkanjumlahmolekulair ataugaram dalamluar dan dalamsolusi, bukanmenyamakan konsentrasizat terlarutdi keduasolusi.

G) KepadatanMolekulerPeningkatantidak berhubungan denganTekanan atauVolume(Osmosis).Banyak siswatidakmenerjemahkan peningkatanmolekul dalamsuatu daerahmenjadipeningkatan tekanan di daerah itu.Kami melihatini, misalnya,dalam pertanyaandi Gambar2adi manalimadari 31siswa tidakmenyadari bahwa mengubah jumlahmolekul padasatu sisi kontainerjuga akan mengubahtekanan dandengan demikian volume,seperti yang ditunjukkan olehposisipiston.

H) Zat terlarutyang berbedaMemilikiPerbedaanEfek padaOsmosis(Osmosis).Siswa dengankesalahpahaman inidigunakanhanya beberapaketika menghitungkonsentrasilarutan(misalnya,garam tetapibukan gula)atau diasumsikanbahwa partikelukuran yang berbedaakan memilikiefekyang berbeda(yaitu,proteinmenambahkan lebih kekonsentrasi zat terlarutdari garam).

Kesimpulan Simulasi Osmobeaker dapat mengatasi beberapa miskonsepsi tentang peristiwa osmosi dan disfusi pada sel secara molekuler.

Rumusan Hasil Analisis

Keunggulan dari artikel ini adalah mereka mengunakan software Osmobeaker yang dirancang dan disempurnakan berdasarkan hasil penelitian serupa sebelumnya. Kelemahan penelitian ini adalah mahasiswa yang menjadi sampel tidak diberi pelatihan terlebih dahulu mengenai cara kerja simulasi osmobeaker sehingga bila ada yang mengalami kendala pengoperasional programmnya maka miskonsepsi yang terjadi tidak akan mendaptkan perbaikan.http://kumpulan-segalailmu.blogspot.com/2013/06/how-effective-are-simulated-molecular.html

Osmosis dan DifusiPemahaman konsep osmosis sering kali keliru terutama jika pengertiannya dikaitkan dengan difusi. Osmosis sering disalah artikan yaitu dianggap kebalikan dari proses difusi.koreksi:Difusi adalah pergerakan atau perpindahan molekul terlarut dari konsentrasi larutan tinggi (hipertonis) menuju konsentrasi rendah (hipotonis) baik melalui atau tanpa melalui membran. Osmosis adalah pergerakan atau perpindahan molekul pelarut (air) dari konsentrasi rendah (hipotonis) menuju konsentrasi tinggi (hipotonis). Ingat yang bergerak adalah molekul pelarutnya yang bertujuan untuk meniadakan gradien konsentrasi seperti halnya yang terjadi pada difusi juga bertjuan untuk meniadakan gradien konsentrasi. Dengan kata lain kondisi akhir proses difusi maupun osmosis adalah sama-sama menuju keadaan isotonis. Dengan demikian tidak ada yang dapat dipertentangkan antara difusi dengan osmosis.http://sman3mpa.wordpress.com/2011/08/18/miskonsepsi-biologi-dalam-pembelajaran-kita/http://saptameiga.blogspot.com/2008/12/miskonsepsi-biologi-dalam-pelajaran.html

Percobaan Osmosis dengan Telur

Ada kalanya kita mengalami kesulitan dalam menanamkan konsep yang benar kepada siswa. Termasuk juga dalam pembelajaran biologi. Berikut ini saya akan mencoba memberikan salah satu cara membelajarkan siswa untuk memahami konsep osmosis,harapannya siswa tidak lagi mengalami miskonsepsi.Baiklah,sebelumnya osmosis sering disalahpahami oleh siswa kita. Contoh misalnya osmosis adalah peristiwa yang merupakan kebalikan dari peristiwa difusi. Kesalahan terjadi ketika memahami bahwa osmosis adalah pergerakan atau perpindahan molekul dari konsentrasi rendah (hipotonis) menuju larutan dengan konsentrasi tinggi (hipertonis) melalui membran semipermiabel semata. Pada pemahaman seperti ini tidak memperhatikan molekul mana yang bergerak? Jika diperhatikan bahwa yang mengalami pergerakan adalah molekul pelarut (air) maka tidak akan terjadi kesalahan dalam memahami konsep sederhana ini. Dengan demikian baik difusi maupun osmosis sama-sama bergerak/berpindah untuk meniadakan gradien konsentrasi sehingga pada akhir proses akan didapatkan kondisi larutan yang seimbang (isotonis).Praktikum sederhana ini akan memanfaatkan membran semipermiabel alami yang dimiliki oleh telor.Alat dan bahan yang diperlukan:1. Telur ayam2. Sedotan3. Lilin4. spidol5. Bekerglass 100 ml6. Air7. PenggarisBerikut langkah-langkah pembuatan osmometer dari telur:1. Ambil sebutir telur,kemudian pukul-pukulah pelan-pelan padada bagian ujung telur yang tumpul sehingga cangkangnya retak-retak. Jangan sampai selaput di dalamnya pecah.2. Bersihkan bagian ujung telur yang tumpul dari cangkang yang sudah retak-retak dengan cara mengambil retakan-retakan cangkang dengan hati-hati sehingga didapatkan ujung telur yang tanpa cangkang kurang lebih 3 sentimeter persegi.3. Pada ujung telur yang satunya (yang lebih lancip) dibuat lubang untuk memasukkan sedotan.4. Masukkan sedotan ke dalam telur dengan hati-hati.5. Nyalakan lilin dan arahkan tetesan lilin ke bagian telur tempat masukkan sedotan sehingga sedotan dan telur menjadi rapat (tidak bocor).6. Isilah bekerglas 100 ml dengan air kurang lebih 90 ml.7. Ambillah potongan lidi (2-3 batang) dan diletakkan miring dari dasar bekerglas ke mulut bekerglass yang berguna untuk menyangga telur supaya tidak tenggelam ke dasar bekrglass.8. Sebelum dimasukkan bubuhkan skala pada sedotan dengan menggunakan titik 0 dari pangkal sedotan yang berhimpit dengan ujung telur.9. Masukkan telur pada bekerglas yang sudah diisi air dengan pelan-pelan dan mulailah mencatat waktunya.10. Amati pergerakan air pada sedotan dengan selang waktu 5 menit kurang lebih 30 menit atau secukupnjya hingga Anda mendapatkan data yang representatif.Selamat mencoba!!! http://biology-is-mylife.blogspot.com/2012/09/percobaan-osmosis-dengan-telur.html