PANDUAN
PEMBELAJARAN IPA
BERBASIS
PROJEK
TEKANAN
UDARA DALAM SISTEM PERNAPASAN
Disusun
Oleh:
MUHAMMAD
TAUFIQ
137082511061
PROGRAM
STUDI PENDIDIKAN SAINS
PROGRAM
PASCA SARJANA
UNIVERSITAS
NEGERI YOGYAKARTA
2014
I.
TEMA
Tekanan
Udara dalam Sistem Pernapasan
II.
KETERPADUAN
Tema
ini memadukan materi Fisika, Kimia, dan Biologi. Materi pokok adalah sistem
pernapasan pada manusia (Biologi) yang dihubungkan dengan tekanan udara
terutama Hukun Boyle (Fisika), serta keterkaitannya dengan zat adiktif pada
rokok (Kimia) dan gangguan kesehatan yang ditimbulkan akibat kebiasaan merokok
(Biologi). Model keterpaduannya adalah model connected, seperti tampak pada gambar di bawah ini.
III.
KEMAMPUAN
YANG DIHARAPKAN
1.
Melalui kegiatan projek, siswa mampu
menjelaskan organ-organ sistem pernapasan.
2.
Melalui kegiatan projek, siswa mampu
menjelaskan mekanisme bernapas.
3. Melalui kegiatan projek, siswa mampu
menjelaskan penerapan tekanan udara dalam proses pernapasan.
4. Melalui kegiatan projek, siswa mampu
menjelaskan mekanisme zat adiktif rokok masuk ke paru-paru.
5. Melalui kegiatan projek, siswa mampu
membuktikan pengaruh zat adiktif pada rokok terhadap paru-paru.
MATERI
1.
Sistem Pernapasan Manusia
Sistem pernapasan
(sistem respiratori) adalah sistem dalam tubuh yang berfungsi
untuk mendapatkan oksigen dari udara luar dan mengeluarkan karbondioksida dari
dalam tubuh ke udara luar. Sistem pernapasan manusia tersusun atas berbagai
organ-organ pernapasan yang saling bekerja sama untuk melakukan fungsi
bernapas.
Organ-organ penyusun sistem pernapasan manusia
adalah sebagai berikut:
a.
Hidung
Rongga
hidung merupakan jalan masuk dan keluarnya udara pernapasan. Udara yang masuk ke
rongga hidung akan mengalami tiga proses, yaitu:
1) Penyaringan (filtrasi),
apabila ada debu dan kotoran yang masuk bersama udara, maka akan disaring oleh rambut
hidung (silia) dan terperangkap oleh lendir.
2)
Pengaturan suhu, udara akan diatur
suhunya (dihangatkan) agar sesuai dengan suhu tubuh.
3)
Pengaturan kelembaban, udara diatur kelembabannya agar
sesuai dengan kondisi tubuh.
b.
Faring
Setelah melewati
hidung, udara pernapasan akan menuju ke faring (tekak). Faring terletak di
belakang mulut. Faring merupakan rongga pertigaan ke arah saluran pernapasan,
saluran pencernaan, dan saluran rongga hidung.
c.
Laring
Laring (pangkal tenggorok) adalah jalan udara dari
faring menuju ke trakhea. Laring terdiri atas kepingan tulang rawan yang
membentuk jakun. Laring disebut juga kotak suara, karena di dalam laring
terdapat pita suara yang apabila bergetar dapat menghasilkan suara. Pangkal tenggorokan ditutupi oleh katup
pangkal tenggorokan yang disebut epiglotis. Epiglotis akan menutup saluran
pencernaan ketika kita bernapas dan akan menutup saluran pernapasan ketika kita
makan, sehingga kita tidak tersedak.
d.
Trakhea
Trakhea merupakan
sebuah pipa udara yang tersusun atas cincin-cincin tulang rawan berbentuk
seperti huruf “C” yang menghubungkan laring dengan bronkus. Trakhea terletak
pada leher di depan kerongkongan. Dinding trakhea dilapisi oleh sel-sel
bersilia dan selaput lendir yang berfungsi untuk menyaring benda asing yang
terbawa masuk bersama udara pernapasan.
e.
Paru-Paru
Trakhea bercabang
menjadi dua bronki
(tunggal, bronkus),
cabang kiri dan kanan yang menuju ke
tiap belahan paru-paru. Paru-paru ada dua buah yaitu paru-paru kanan dan
paru-paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas tiga gelambir (lobus), yaitu
gelambir atas, tengah dan bawah. Sedangkan paru-paru kiri terdiri atas dua
gelambir, yaitu gelambir atas dan bawah.
Paru-paru diselimuti
oleh suatu selaput paru-paru (pleura).
2.
Tekanan udara (Hukum Boyle)
a. Tekanan Udara: Hukum Boyle
Peristiwa menghirup dan menghembuskan napas berhubungan dengan tekanan
udara. Apa itu tekanan? Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada sebuah benda setiap satuan luas
permukaan yang ditekan. Modul ini akan membahas tentang tekanan udara tertutup,
yaitu hukum Boyle.
Ketika
kalian melakukan gerakan memompa, kalian memperkecil volume tabung pompa
tersebut sehingga tekanan udara dalam tabung pompa menjadi lebih besar dari
pada tekanan udara dalam ban sepeda. Akibatnya udara dari pompa mengalir
ke dalam ban sepeda melewati selang pompa tersebut.
Hal ini sesuai dengan hukum Boyle,
yaitu:
“Hasil
kali tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup selalu tetap bila suhu gas
tidak berubah.”
Hukum Boyle tersebut dapat dinyatakan
dengan rumus:
P1V1 = P2V2
Dengan:
P1 = tekanan awal
P2 = tekanan akhir
V1 = volume awal
V2 = volume akhir
atau dikenal juga dengan rumus:
PV
= konstan
Berdasarkan
hukum Boyle, maka dapat diketahui bahwa:
a.
Jika volume suatu tempat gas diperkecil,
maka tekanan gas tersebut membesar.
b.
Jika
volume suatu tempat gas diperbesar, maka tekanan gas tersebut mengecil.
b.
Penerapan Hukum Boyle Pada Sistem Pernapasan
Sistem
pernapasan manusia juga menerapkan hukum Boyle. Ingat hukum Boyle, bahwa tekanan (P) berbanding terbalik dengan volume (V). Udara mengalir dari
tempat bertekanan besar menuju ke tempat bertekanan kecil.
Ketika
inspirasi, volume rongga dada membesar dan tekanan dalam paru-paru menjadi
kecil (hukum Boyle). Karena tekanan dalam paru-paru (100.900 Pa) lebih kecil dari
pada tekanan atmosfer (101.300 Pa) maka udara mengalir masuk ke
dalam paru-paru.
Ketika
ekspirasi, volume rongga dada mengecil dan tekanan dalam paru-paru menjadi
besar (hukum Boyle). Karena tekanan dalam paru-paru (101.700 Pa) lebih besar dari
pada tekanan atmosfer (101.300 Pa)
maka udara mengalir keluar dari dalam paru-paru.
3.
Penyakit Sistem Pernapasan
- Kanker paru-paru adalah tumor yang tumbuh di paru-paru,
disebabkan oleh nikotin, tar dan bahan karsinogen pada rokok.
- Emfisema adalah penyakit paru-paru kronis
karena hilangnya keelastisan paru-paru.
- Pneumonia adalah suatu penyakit infeksi pada paru-paru, dimana
alveolus terisi dengan cairan kental (dahak) sehingga mengakibatkan
berkurangnya kemampuan paru-paru untuk menyerap oksigen.
II.
MEDIA
PEMBELAJARAN
1.
Buku IPA SMP/MTs kelas VIII tentang
sistem pernapasan dan tekanan udara.
(Tim abdi guru. (2006). IPA TERPADU untuk SMP Kelas VIII.
Jakarta: Erlangga.)
2.
Modul Pembelajaran IPA Terpadu Tema
Rokok Musuh Paru-Paruku.
(Muhammad Taufiq. (2012). Rokok
Musuh Paru-Paruku. Tidak diterbitkan.)
3.
LKS berbasis projek tentang tekanan
udara sistem pernapasan.
4.
Alat dan bahan projek
5.
Media online: Video sistem pernapasan
dan bahaya rokok bagi paru-paru
III.
KEGIATAN
PEMBELAJARAN
1.
Pendahuluan
a.
Apersepsi:
Coba letakkan tangan kananmu di
depan hidung dan tangan kirimu di dada. Hiruplah napas kemudian hembuskan.
Apa yang kamu rasakan?
Bagaimanakah udara diluar tubuh
dapat masuk ke dalam paru-paru kita?
Siapakah yang berperan dalam
mengatur aktifitas bernapas?
Apakah ada hubungannya pernapasan
dengan tekanan udara?
Mengapa udara dapat mengalir dari
suatu tempat ke tempat lain, dari luar tubuh ke dalam paru-paru?
b.
Menyampaikan tujuan pembelajaran:
1.
Melalui kegiatan projek, siswa mampu
menjelaskan organ-organ sistem pernapasan.
2.
Melalui kegiatan projek, siswa mampu
menjelaskan mekanisme bernapas.
3. Melalui kegiatan projek, siswa mampu
menjelaskan penerapan tekanan udara dalam proses pernapasan.
4.
Melalui kegiatan projek, siswa mampu
menjelaskan mekanisme zat adiktif rokok masuk ke paru-paru.
5. Melalui kegiatan projek, siswa mampu
membuktikan pengaruh zat adiktif pada rokok terhadap paru-paru.
2.
Inti
a.
Membagi siswa dalam beberapa kelompok
4-5 orang.
b.
Membagikan LKS IPA berbasis projek.
c.
Mendampingi siswa dalam membuat
perencanaan projek.
d.
Mendampingi siswa dalam membuat jadwal
melaksanakan projek.
e.
Mendampingi siswa mengerjakan projek.
f.
Mengintruksikan siwa mempresentasikan
hasil kerja projek.
g.
Mendiskusikan hasil projek bersama dengan
siswa
3.
Penutup
a.
Guru membimbing siswa menyimpulkan hasil
pelajaran.
b.
Memperbaiki kesalahan konsepsi yang
kemungkinan muncul.
c.
Menyampaikan tugas berikutnya.
d.
Menginformasikan adanya tes/ulangan
pemahaman materi pada pertemuan selanjutnya.
PROJEK IPA 1
BAGAIMANA MEKANISME BERNAPAS?
I. Perhatikan
gambar-gambar di bawah ini!
Sebagai
makhluk hidup, manusia butuh bernapas. Bernapas
adalah salah satu ciri makhluk hidup. Sekarang, letakkan tangan kananmu di
depan hidung dan tangan kirimu di dada. Hiruplah napas kemudian hembuskan.
Apa
yang kamu rasakan pada tangan kananmu dan dadamu?
Bagaimanakah
udara diluar tubuh dapat masuk ke dalam paru-paru kita?
Siapakah
yang berperan dalam mengatur aktifitas bernapas?
Apakah
ada hubungannya pernapasan dengan tekanan udara?
Mengapa
udara dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain, dari luar tubuh ke dalam
paru-paru?
II. Pertanyaan-pertanyaan di atas dapat
kalian ketahui jawabannya dengan mengerjakan projek berikut ini!
- Buatlah media alat peraga yang dapat
menjelaskan tentang prinsip tekanan udara dalam mekanisme pernapasan manusia!
- Carilah sumber informasi dari buku dan
internet terkait projek di atas sebagai referensi membuat media alat peraga
kalian!
"Selamat Mengerjakan"
PROJEK
IPA 2
BAGAIMANA PENGARUH
ZAT ADIKTIF ROKOK
TERHADAP
PARU-PARU?
I. Perhatikan
gambar di bawah ini!
Sekarang
banyak sekali pelajar yang sudah merokok. Rokok adalah salah satu bahan yang
mengandung zat addiktif yang dapat menyebabkan berbagai penyakit pada paru-paru
manusia.
Bagaimanakah
mekanisme asap rokok dapat masuk ke dalam paru-paru kita?
Kandungan
tar dan nikotin pada asap rokok dapat menyebabkan gangguan pada paru-paru,
seperti pada Gambar 2 di atas.
Bagaimanakah
dampak asap rokok terhadap paru-paru kita?
II. Pertanyaan-pertanyaan di atas dapat
kalian ketahui jawabannya dengan mengerjakan projek berikut ini!
- Buktikanlah dengan membuat alat peraga
bahwa asap rokok dapat mempengaruhi kondisi paru-paru!
- Carilah sumber informasi dari buku dan
internet terkait projek di atas sebagai referensi membuat media alat peraga
kalian!
"Selamat Mengerjakan"
LANGKAH-LANGKAH
KEGIATAN PROJEK
1. Diskusikan dalam kelompok, jenis cara
aktivitas apa saja yang akan kalian lakukan dalam menyelesaikan projek!
Ø .................................................................................................................
Ø …………………………………………………………………………
Ø …………………………………………………………………………
Ø …………………………………………………………………………
Ø …………………………………………………………………………
2. Dalam mengerjakan projek, kalian harus
menggunakan waktu secara efektif dan efisien. Untuk itu, susunlah jadwal/schedul kerja kalian dalam tabel di
bawah ini!
|
No
|
JENIS KEGIATAN
|
WAKTU YANG DIBUTUHKAN
|
TARGET
|
|
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
|
dst
|
|
|
|
|
3. Datalah alat dan bahan yang akan kalian gunakan
dalam membuat projek!
Alat:
1.
………………………………………….
2. ………………………………………….
3. ………………………………………….
4.
…………………………………………..
5.
…………………………………………dst
|
|
|
|
Bahan:
1.
………………………………………….
2.
………………………………………….
3.
………………………………………….
4.
…………………………………………..
5.
…………………………………………dst
|
|
4.
Buatlah rancangan/design gambar alat peraga dari projek yang akan kalian lakukan!
5.
Kerjakanlah rancangan projek yang sudah
kalian buat sesuai dengan jadwal kerja kalian!
6.
Buatlah laporan hasil kerja projek
kalian!
Laporan memuat:
a.
Judul Projek
b.
Latar Belakang Projek
c.
Rumusan masalah
d.
Tujuan
e.
Dasar Teori
f.
Metodologi
g.
Hasil dan Pembahasan
h.
Kesimpulan
i.
Daftar Pustaka
8.
Presentasikan hasil projek kalian di
depan kelas!
.jpg)
.jpg)