1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Sesuai dengan Undang-Undang Nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem

Pendidikan Nasional, tujuan pendidikan nasional yaitu mengembangkan potensi

peserta didik agar menjadi manusia yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan

Yang Maha Esa, berakhlak mulia, sehat, berilmu, cakap, kreatif, mandiri, dan

menjadi warga negara yang demokratis serta bertanggung jawab (UU No. 20

Tahun 2003). Salah satu bentuk upaya tersebut adalah dilakukannya pembaharuan

dan perbaikan guna meningkatkan mutu pendidikan (Yusliana, 2010). Salah satu

faktor yang memengaruhi peningkatan mutu pendidikan adalah kualitas

pembelajaran. Peningkatan kualitas pembelajaran dapat dilakukan dari berbagai

variabel pembelajaran (Wena, 2009). Proses pembelajaran pada semua level

pendidikan seyogyanya menyajikan bahan ajar yang berkualitas, termasuk pada

SMA (Sekolah Menengah Atas).

Mata pelajaran di SMA (Sekolah Menengah Atas) yang wajib dipelajari

adalah mata pelajaran pada bidang sains yaitu Biologi (life science), Fisika

(physical science), dan Kimia (chemical science). Sains merupakan sebuah mata

pelajaran yang bertujuan untuk menyeimbangkan aspek kognitif, psikomotorik,

dan afektif sesuai dengan tujuan pendidikan nasional. Oleh karena itu,

pembelajaran sains menuntut adanya interaksi antara subjek belajar dengan objek

yang dipelajari. Melalui interaksi ini diharapkan akan tercipta proses belajar yang

lebih baik karena subjek belajar diharapkan dapat mengungkapkan gejala benda

2

dan peristiwa secara langsung. Sesuai dengan teori konstruktivisme bahwa

pengetahuan dibentuk sendiri oleh subjek didik secara aktif, tidak secara pasif

menerima pengetahuan dari pendidik. Siswa bukanlah “bank of concept” yang

harus disuapi dengan pengetahuan oleh pendidik, tetapi pendidik perlu

menciptakan suasana belajar yang baik sehingga siswa dapat membangun

pengetahuannya (Rahayu, 2013). Suasana belajar yang baik bagi siswa dapat

diciptakan dengan memilih sumber belajar yang tepat dan menarik. Sumber

belajar sains adalah segala sesuatu baik benda maupun gejalanya yang dapat

dipergunakan untuk memperoleh pengalaman dalam rangka pemecahan

permasalahan sains tertentu. Pada penelitian ini mata pelajaran bidang sains yang

akan dikaji adalah mata pelajaran Biologi. Menurut Suhardi (2012), sumber

belajar biologi dalam proses pembelajaran biologi dapat diperoleh di sekolah atau

di luar sekolah. Sumber belajar harus dipersiapkan sebaik-baiknya karena akan

mempengaruhi pencapaian tujuan pembelajaran. Pengembangan sumber belajar

biologi merupakan suatu keharusan dalam sistem pembelajaran yang semakin

berkembang pesat ini. Peristiwa tersebut terjadi karena tuntutan kebutuhan siswa

yang sejalan dengan perkembangan IPTEK dewasa ini.

Pada pembelajaran abad 21, kompetensi belajar yang diharapkan adalah

belajar mandiri dan belajar sepanjang hayat. Salah satu upaya mengkondisikan

proses pembelajaran yang mandiri dan berkualitas, diantaranya adalah dengan

pengembangan bahan ajar yang dapat memandu siswa untuk belajar dalam situasi

tersebut. Modul merupakan salah satu bahan ajar cetak yang disusun dengan

struktur tertentu yang memungkinkan siswa dapat belajar mandiri. Melalui

pembelajaran dengan modul, diharapkan siswa mampu belajar tanpa adanya

3

bimbingan dari guru atau tenaga pendidik lainnya (Prastowo, 2012). Sesuai

dengan kurikulum yang berlaku saat ini untuk Sekolah Menengah yaitu

Kurikulum 2013, bahwa bahan ajar yang digunakan sepenuhnya diserahkan

kepada para pendidik sebagai tenaga profesional, dalam hal ini guru dituntut

untuk mempunyai kemampuan mengembangkan bahan ajar sendiri namun tetap

mengacu pada “buku babon” atau pedoman yang telah ditetapkan oleh

pemerintah. Melalui proses penyusunan modul tidak hanya terbentuk suatu bahan

ajar yang sesuai dengan dengan pendekatan ilmiah, tetapi juga mengubah pola

pengajaran (strategi pembelajaran) yang digunakan oleh guru.

Berdasarkan hasil analisis kebutuhan yang dilakukan pada siswa dan guru

Biologi di SMA Panjura Malang, proses pembelajaran biologi di kelas masih

menekankan pada sistem yang sama pada setiap materi yaitu diskusi-presentasi.

Hal ini ditunjukkan dengan hasil angket yaitu sebanyak 78,3 % responden

menjawab metode yang digunakan oleh guru dalam melaksanakan kegiatan

pembelajaran adalah diskusi-presentasi saja. Pembelajaran pada KD 3.2

“Menganalisis data hasil observasi tentang berbagai tingkat keanekaragaman

hayati (gen, jenis dan ekosistem) di Indonesia” dengan tagihan akhir bahwa siswa

harus dapat melakukan obervasi tentang berbagai tingkat keanekaragaman hayati

(gen, jenis dan ekosistem) di Indonesia serta menyajikan analisis data hasil

observasinya biasa dilakukan dengan praktikum sederhana pada subbab

keanekaragaman gen. Praktikum dengan mengambil sampel beberapa spesies

yang mengekspresikan gen yang berbeda dan dilakukan didalam kelas, sedangkan

penelitian langsung pada lingkungan khususnya ekosistem sungai belum pernah

dilakukan. Hal tersebut dapat dilihat dari hasil analisis angket yaitu 97%

4

responden menjawab belum pernah melakukan pembelajaran biologi secara

langsung di alam dan 100% siswa mengharapkan adanya penelitian langsung di

alam. Ditinjau dari aspek bahan ajar, 95% responden pernah menggunakan modul

sebagai bahan ajar namun isi modul yang pernah digunakan hanya sebatas

ringkasan materi. Hasil analisis kebutuhan modul menunjukkan bahwa, 100%

responden membutuhkan adanya pengembangan modul berbasis penelitian.

Menurut Amin (2010), Amin (2015), dan Amin (2016), pengembangan

bahan ajar berupa panduan praktikum berbasis penelitian kekinian dan berbasis

penelitian sangat penting karena akan memberikan penguatan pengembangan

pendidikan yang dilandasi oleh perkembangan keimuan biologi kekinian. Hal ini

diharapkan mampu mempermudah siswa dalam mengembangkan kemampuan

kognitif, psikomotorik, dan afektifnya secara maksimal. Model penelitian yang

sesuai untuk mengembangkan modul sebagai salah satu bentuk dari bahan ajar

adalah model penelitian dan pengembangan ADDIE. Model penelitian dan

pengembangan ADDIE adalah salah satu model penelitian dan pengembangan

yang tersusun atas 5 tahapan yaitu analyze, design, development, implementation,

dan evaluate (Mulyatiningsih, 2011).

Mata pelajaran Biologi memungkinkan untuk menghubungkan antara teori

dengan praktek yang bersifat membangun pengetahuan siswa (konstruktivistik)

terhadap lingkungan sekitar (Maharani, 2008). Salah satu materi dalam mata

pelajaran Biologi yang berkaitan erat dengan keadaan lingkungan sekitar siswa

adalah Keanekaragaman Hayati. Materi ini merupakan materi yang menarik bagi

siswa, melihat Indonesia merupakan salah satu pusat keanekaragaman hayati

dunia. Menurut Indriyanto (2008), Indonesia mempunyai kekayaan sumber daya

5

alam hayati dan ekosistem yang sangat besar serta menempati peringkat ketiga

dunia dalam kekayaan flora dan fauna.

Salah satu sumber keanekaragaman hayati yang dekat dengan kehidupan

kita adalah ekosistem sungai. Sungai merupakan badan air mengalir (perairan

lotic) yang membentuk aliran di daerah daratan dari hulu menuju ke arah hilir dan

akhirnya bermuara ke laut. Air sungai sangat berfungsi untuk memenuhi

kebutuhan kehidupan organisme daratan seperti; tumbuhan, hewan, dan manusia

di sekitarnya serta seluruh biota air di dalamnya (Downes, dkk., 2002). Sungai

mempunyai fungsi utama menampung curah hujan dan mengalirkannya sampai ke

laut. Sungai juga merupakan sumber air bagi masyarakat yang dimanfaatkan

untuk berbagai keperluan dan kegiatan, seperti kebutuhan rumah tangga,

pertanian, industri, sumber mineral, dan pemanfaatan lainnya (Suwarno, 1991).

Salah satu contoh ekosistem sungai yang representatif karena dekat dengan

lingkungan pendidikan dan mudah dijangkau namun belum diketahui keadaan

ekosistem melalui tingkat keanekaragaman hayatinya adalah ekosistem sungai

yang berada pada area Kampus III Universitas Muhammadiyah Malang. Sungai

yang melewati area Kampus III Universitas Muhammadiyah Malang adalah

Sungai Brantas. Sungai Brantas adalah sungai terpanjang kedua di Pulau Jawa

yang terletak di Jawa Timur. Sungai Brantas memiliki DAS seluas 12.000 km2

dengan panjang 320 km (Balai Pengelolaan Daerah Sungai Brantas, 2002). Sungai

ini melewati beberapa kota di Jawa Timur seperti Malang, Blitar, Tulungagung,

Kediri, Jombang, Mojokerto, dan bermuara di Kota Surabaya. Menurut klasifikasi

mutu air, Sungai Brantas ditetapkan sebagai kelas II. Sungai kelas II adalah sungai

untuk prasarana atau sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar,

6

peternakan, air untuk pertanian dan tidak direkomendasikan untuk bahan baku air

minum (Pratiwi, dkk., 2015).

Ekosistem sungai tersusun atas komponen biotik dan komponen abiotik

yang saling berinteraksi satu sama lain. Komponen biotik pada sungai adalah

organisme akuatik baik hewan maupun tumbuhan. Salah satu organisme akuatik

yang ideal untuk diidentifikasi keanekaragamannya adalah makrofauna sungai.

Makrofauna adalah fauna atau hewan dengan ukuran lebih dari 10 mm dan dapat

terlihat langsung oleh mata tanpa harus menggunakan alat pembesar (lup atau

mikroskop). Sehingga lebih mudah untuk diketahui keanekaragamannya.

Beberapa organisme yang termasuk ke dalam makrofauna sungai adalah kelas

Pisces untuk hewan vertebrata sedangkan untuk hewan invertebrata terdapat

Mollusca, Crustaceae, dan Annelida. Ekologi perairan sungai dipengaruhi oleh

beberapa faktor abiotik yang berdampak langsung bagi keanekaragaman faunanya

seperti suhu, pH, COD, BOD5, dan DO. Beberapa penelitian terdahulu yang

pernah dilakukan adalah keanekaragaman fauna di Sungai Brantas. Penelitian

yang pernah dilakukan oleh Priyatama (2012) terkait dengan keanekaragaman

kijing air tawar menunjukkan bahwa keanekaragaman spesies tersebut masih

tergolong rendah. Penelitian lain terkait keanekaragaman fauna ekosistem sungai

pernah dilakukan oleh Pratiwi (2012), tentang keanekaragaman makrozoobenthos

menunjukkan bahwa terdapat variasi jenis dan keeankeragaman spesies pada

masing-masing stasiun pengambilan sampel yang dipengaruhi oleh faktor biotik

dan abiotik. Penelitian juga pernah dilakukan oleh Purwani, dkk (2013), yang

menunjukkan bahwa Sungai Brantas dikategorikan tercemar ringan, karena

terdapat spesies Bacillariophyta perifiton sebagai indikator untuk lingkungan

7

perairan yang sudah tercemar. Uraian tersebut menunjukkan bahwa belum adanya

penelitian tentang keanekaragaman makrofauna pada ekosistem Sungai Brantas

yang ada di area Kampus III Universitas Muhammadiyah Malang. Beberapa

penelitian tersbeut juga menunjukkan bahwa proses pengambilan fauna dapat

dilakukan secara langsung/hand collecting. Hal tersebut dapat digunakan sebagai

salah satu bahan untuk melangsungkan proses pembelajaran kepada siswa Sekolah

Menengah.

Berdasarkan uraian diatas, maka dilakukan penelitian dengan judul

“Kenakeragaman Makrofauna Ekosistem Sungai Brantas dan Pengembangannya

sebagai Modul Biologi Berbasis Riset untuk Siswa Kelas X SMA/MA”.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada penelitian ini terdiri dari;

1.2.1 Penelitian Deskriptif Kuantitatif

1.2.1.1 Bagaimana keanekaragaman makrofauna ekosistem sungai Brantas area

Kampus III Universitas Muhammadiyah Malang?

1.2.2 Penelitian Pengembangan

1.2.2.1 Bagaimana langkah pengembangan modul pembelajaran Biologi berbasis

riset identifikasi keanekaragaman makrofauna ekosistem sungai pada

siswa kelas X SMA/MA materi keanekaragaman hayati?

1.2.2.2 Bagaimana validitas dan keterbacaan modul pembelajaran Biologi berbasis

riset identifikasi keanekaragaman makrofauna ekosistem sungai pada

siswa kelas X SMA/MA materi keanekaragaman hayati?

8

1.3 Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan penelitian ini adalah

sebagai berikut:

1.3.1 Menjelaskan keanekaragaman makrofauna ekosistem sungai Brantas

kawasan Kampus III Universitas Muhammadiyah Malang.

1.3.2 Menghasilkan modul pembelajaran Biologi berbasis riset identifikasi

keanekaragaman makrofauna ekosistem sungai pada siswa kelas X

SMA/MA materi keanekaragaman hayati.

1.3.3 Menjelaskan validitas dan keterbacaan modul pembelajaran Biologi

berbasis riset identifikasi keanekaragaman makrofauna ekosistem sungai

pada siswa kelas X SMA/MA materi keanekaragaman hayati

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diharapkan dari hasil penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Manfaat Teoritis

Hasil penelitian tahap I ini merupakan sumber informasi tentang

keanekaragaman makrofauna ekosistem Sungai Brantas area Kampus III

Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu, hasil penelitian ini merupakan

bahan dalam mengembangkan modul biologi berbasis riset.

Pengembangan modul ini dapat menjadi salah satu referensi bagi

penelitian pengembangan terutama mengenai bahan ajar berupa modul yang

bersumber dari pemanfaatan lingkungan sekitar.

9

2. Manfaat Praktis

Penelitian tahap I merupakan penelitian keanekaragaman makrofauna

ekosistem sungai Brantas kawasan Kampus III Universitas Muhammadiyah

Malang yang hasilnya dapat digunakan sebagai saran upaya konservasi. Penelitian

tahap II adalah penelitian pengembangan yang akan menghasilkan bahan ajar

berupa modul yang berisi materi keanekaragaman fauna ekosistem sungai yang

disusun berdasarkan riset identifikasi yang diharapkan dapat memberikan manfaat

kepada berbagai pihak.

a) Manfaat bagi guru

Hasil penelitian ini dapat memberikan alternatif bahan ajar yang inovatif,

sehingga dapat memotivasi guru untuk memanfaatkan lingkungan sekitar sebagai

tempat belajar juga dapat memberikan inspirasi dalam menciptakan suasana

belajar mengajar yang baru dan menarik.

b) Manfaat bagi siswa

Modul hasil pengembangan berbasis riset ini akan memberikan

pengalaman belajar dimana siswa dapat berperan langsung dalam memanfaatkan

lingkungan sebagai sumber belajar dan mengetahui cara mengidentifikasi hasil

temuannya. Sehingga siswa mampu memaknai hal-hal yang diperolehnya karena

terjadi interaksi langsung dengan obyek yang diperlajarinya.

c) Manfaat bagi peneliti

Peneliti mampu berinovasi dalam menciptakan sumber belajar baru berupa

modul berbasis riset. Selain itu peneliti memperoleh pengalaman dalam

melakukan penelitian.

10

1.5 Definisi Operasional

Definisi operasional dibuat untuk menghindari timbulnya kesalahpahaman

dalam penafsiran dari judul skripsi. Penegasan istilahnya adalah sebagai berikut.

1.5.1 Sungai adalah badan air mengalir yang berasal dari hulu menuju hilir dan

bermuara di laut. Ekosistem sungai terdiri atas ekosistem perairan dan

non-perairan. Pada penelitian ini ekosistem sungai yang diteliti adalah

ekosistem Sungai Brantas area Kampus III Universitas Muhammadiyah

Malang.

1.5.2 Makrofauna adalah hewan dengan ukuran lebih dari 10 mm dan dapat

terlihat secara langsung oleh mata tanpa alat bantuan (lup atau mikroskop).

Makrofauna yang diteliti adalah makrofauna yang ada pada ekosistem

perairan Sungai Brantas area Kampus III Universitas Muhammadiyah

Malang.

1.5.3 Keanekaragaman adalah variasi yang ada pada makhluk hidup.

Keanekaragaman dapat diukur melalui pengukuran indeks

keanekaragaman, indeks kemerataan, indeks dominansi, dan indeks nilai

penting dari makhluk hidup tersebut.

1.5.4 Identifikasi makhluk hidup adalah upaya mencocokkan suatu jenis

makhluk hidup dengan kategori tertentu yang telah diklasisifikasikan dan

diberi nama secara ilmiah oleh para ahli.

1.5.5 Indeks keanekaragaman adalah kekayaan spesies dan kesamaannya dalam

suatu nilai tunggal. Indeks ini digunakan untuk mengukur kelimpahan

suatu spesies didalam sebuah komunitas.

11

1.5.6 Indeks kemerataan merupakan nilai yang menggambarkan kestabilan suatu

komunitas.

1.5.7 Indeks dominansi digunakan untuk mengetahui pemusatan dan

penyebaran jenis-jenis dominan.

1.5.8 Indeks nilai penting (INP) adalah angka yang menggambarkan posisi suatu

jenis makhluk hidup di dalam komunitas.

1.5.9 Modul adalah sebuah bahan ajar yang ditulis dengan tujuan agar

peserta didik dapat belajar secara mandiri tanpa atau dengan bimbingan

guru. Komponen modul yaitu: (1) judul, (2) petunjuk belajar, (3)

kompetensi dasar atau materi pokok, (4) informasi pendukung, (5) latihan,

(6) tugas atau langkah kerja, dan (7) penilaian.

1.5.10 Validasi desain merupakan proses kegiatan untuk menilai apakah

rancangan produk baru secara rasional akan lebih efektif dari yang lama

atau tidak. Pada penelitian ini proses validasi dilakukan oleh ahli bahan

ajar dan ahli materi.

1.5.11 Keterbacaan adalah tingkat kesulitan atau tingkat kemudahan bahan

bacaan bagi pembaca. Keterbacaan dapat diukur melalui formula

keterbacaan dan respon pembaca.

1.6 Spesifikasi Produk yang Dikembangkan

Spesifikasi produk yang diharapkan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1.6.1 Spesifikasi Isi

1.6.1.1 Modul pembelajaran biologi materi keanekaragaman fauna untuk siswa

SMA/MA kelas X semester ganjil materi keanekaragaman hayati

12

berdasarkan kurikulum 2013 berbasis riset identifikasi keanekaragaman

fauna ekosistem sungai berbentuk media cetak berawarna.

1.6.1.2 Struktur modul terdiri atas komponen berupa bagian pendahuluan, bagian

isi (kegiatan belajar), serta bagian penutup. Bagian pendahuluan terdiri

dari (a) halaman sampul, (b) prakata, (c) latar belakang, (d) uraian

Kompetensi Inti, Kompetensi Dasar, dan Indikator Pencapaian

Kompetensi, (e) daftar isi. Bagian isi terdiri dari uraian materi dan

kegiatan belajar siswa. Bagian penutup terdiri dari daftar pustaka dan

glossarium.

1.6.2 Spesifikasi Kegrafisan

1.6.2.1 Modul yang dikembangkan menggunakan kertas A4 80gram dengan jenis

font Baskerville Old Face (11 pt), spasi multiple 1.5, dengan tampilan

berwarna. Cover modul dicetak pada art paper 210 gram. Layout buku

dibuat dengan bantuan software Ms. Word, Corel Draw X7 dan Adobe

Photoshop.

1.7 Pentingnya Penelitian

Penelitian ini harus dilakukan karena dengan melakukan penelitian

keanekaragaman makrofauna dapat diketahui keadaan ekosistem yang diteliti

kemudian membuat modul pembelajaran biologi berbasis riset identifikasi

keanekaragaman fauna ekosistem sungai pada siswa kelas X SMA/MA materi

keanekaragaman hayati akan memberikan alternatif bahan ajar bagi guru dalam

memberikan pengalaman belajar secara langsung di lingkungan sekitar bagi

peserta didik.

13

1.8 Batasan Penelitian

1.8.1 Fauna yang dijadikan sampel adalah makrofauna ekosistem perairan

sungai Brantas area Kampus III Universitas Muhammadiyah Malang pada

stasiun yang telah ditentukan.

1.8.2 Analisis penelitian deskriptif meliputi identifikasi sampel makrofauna,

indeks keanekaragaman, indeks kemerataan, dan indeks dominansi, dan

indeks nilai penting.

1.8.3 Model pengembangan yang digunakan adalah model ADDIE (analyze,

design, development, implementation, dan evaluation). Tahap

implementation tidak dilakukan karena kurangnya waktu, tenaga, dan

biaya.

1.8.4 Produk yang dikembangkan adalah modul pembelajaran biologi berbasis

riset identifikasi keanekaragaman fauna ekosistem sungai pada siswa kelas

X SMA/MA materi keanekaragaman hayati dalam bentuk media cetak.

1.8.5 Materi didalam modul adalah keanekaragaman hayati secara umum serta

hasil penelitian keanekaragaman jenis makrofauna yang ada di ekosistem

sungai Brantas.

1.8.6 Modul ditinjau oleh dosen pembimbing, ahli media, ahli materi, guru

Biologi dalam uji validitas, serta siswa keterbacaan.

1.8.7 Kriteria penilaian modul ditinjau dari beberapa aspek yaitu, aspek

kelayakan isi atau materi, aspek penyajian, aspek keterbacaan (bahasa),

dan aspek kegiatan peserta didik.