Oleh: Prof. Dr. AD. Corebima (Guru Besar Genetika)
Abad industri sudah berganti
dengan abad pengetahuan
dan saat ini kita berada
pada abad
pengetahuan ini
.
Apakah kita menyadarinya
dan menyikapinya dengan
benar?
Mari kita melakukan refleksi
tentang pelaksanaan
pembelajaran kita,
termasuk sampai dengan
praktek evaluasi
pembelajaran yang kita
terapkan. Apakah semua
hal tsb. sudah sesuai
dengan karakter tuntutan
abad pengetahuan?
Levine (2002) writes in his
book, A mind at a time,
that their intellectual
identity has been shrunken
down to a list of
examination scores that will
determine their destinies,
while shedding little light on
their true strengths,
weaknesses and
educational needs.
Bagaimana pelaksanaan pembelajaran kita di tengah
tumpukan pengetahuan kita tentang strategi/model
pembelajaran, yang kiranya sesuai dengan abad
pengetahuan?
Now, in the Konwledge Age, Learning is becoming
interdiciplinary, collaborative, problem and project –
KNOWLEDGE AGE SURVIVAL SKILLS:
• Critical Thinking – and – doing (Problem solving, Research, Analysis, Project
Management, etc)
• Creativity (New Knowledge creation, “Best fit” design solutions, etc)
• Collaboration (Cooperation, Compromise, Consensus, Community building, etc) • Cross-cultural understanding (Across diverse ethnic, knowledge and organizational
cultures, etc)
• Communication (Grafting messages and using media effectively) • Computing (Effective use of electronic information and knowledge tools)
• Carrier and learning self – reliance (managing change, lifelong learning, and career
redifinition)
(Trilling and Hood, 1999)
Pada abad pengetahuan setiap orang dituntut
untuk terus menerus belajar.
The illiterate of
the twenty first century will not be those who
cannot read and write, but those who cannot learn,
unlearn, relearn (Alvin Toffler, dalam Mercer,
2003).
The Knowledge Age is driving the need for
continous improvement within organizations and
no business or individual can risk standing still
(Costos, 2006).
Pada
Knowledge Age
,
meaningful learning
tetap relevan sangat diperhatikan selama
pembelajaran dalam rangka menyiapkan
generasi cerdas abad 21. Novak (2002)
menyatakan bahwa
meaningful learning:
The essential factor for conceptual change
in Limited or Inappropriate Propositional
Hierarchies Leading to Empowerment of
learners.
Sebagaimana diketahui dan juga
dinyatakan oleh Stalheim – Smith
(1998),
Meaningful learning
emphasizes relating new
information to information already
known by the learner.
Dalam
hubungan ini Mayer (2002)
menyatakan lebih lanjut bahwa
meaningful learning occurs when
students built the knowledge and
cognitive processes for successful
problem solving.
Novak (2002) menyatakan pula bahwa World wide economic changes are forcing major changes in bussiness and industry placing a premium on the power and value of knowledge and new knowledge production. Those changes
require changes in school and university education that centers on the nature and power of meaningful learning.
Bagaimana melaksanakan pembelajaran yang
memfasilitasi meaningful learning?
Novak (2002)
menyatakan
Concept mapping has been used
effectively to aid meaningful learning with
resulting modification of students’s knowledge
structures
. Demikian pula
collaborative group
learning facilitates meaningful learning and new
knowledge construction.
Lebih lanjut dikatakan
bahwa
New computer tools are available to
facilitate teaching activities targeted at LIPH’S
Sejak hampir 30 tahun lalu (akhir abad industri) saya
mulai melakukan pengembangan perkuliahan genetika
di jurusan Biologi IKIP Malang (sekarang Universitas Negeri
Malang), pada saat saya diberi tugas mengampu
matakuliah ini. Sejak masa itu saya mengubah
pemaknaan genetika menjadi Ilmu tentang
Materi
Genetik
(dan bukan Ilmu yang mempelajari
pewarisan
sifat
) dan menggaris bawahi pandangan yang
menyatakan bahwa
genetika adalah inti atau ilmu dasar
dari seluruh cabang biologi.
Dalam hubungan ini materi ajar pada perkuliahan genetika
dikelompokkan menjadi 7 konsep dasar (Corebima, 2010). Ketujuh konsep dasar genetika tsb.adalah:
• Arti dan Ruang Lingkup Genetika • Materi Genetik: Struktur
• Reproduksi Materi Genetik • Kerja/ekspresi Materi Genetik • Perubahan Materi Genetik • Materi Genetik dalam populasi • Perekayasaan Materi Genetik
Setiap konsep dasar itu dibagi lagi menjadi beberapa subkonsep dasar.
Atas dasar materi ajar tsb.terlihat jelas bahwa pendekatan pembelajaran genetika di Jurusan Biologi UM telah diubah
dari pendekatan sejarah atau
historical approach menjadi
pendekatan konseptual atau
conceptual approach
(Corebima, 2010). Mari kita bandingkan dengan urutan materi ajar pada pendekatan historis yang biasa dilaksanakan.
Pembelajaran genetika berbasis
conceptual approach, yang memiliki
urutan konsep seperti tsb. memperlihatkan pola urutan yang sangat runtut, sistematis, logis, dan tidak terfragmentasi seperti pada pendekatan historis, dan apabila
dilihat dari sudut pandang kepentingan meaningful learning, pola urutan tsb. sangat mendukung
terlaksananya meaningful learning. Secara teoritis hal tsb.tentu sangat membantu pemahaman konsep &
subkonsep genetika.
Sejalan dengan perubahan pemaknaan dan pendekatan pembelajaran genetika (yang memunculkan struktur dan urutan materi ajar seperti tsb.) dilakukan pula perbaikan pelaksanaan pembelajaran perkuliahan genetika dari semester ke semester.
Pembelajaran perkuliahan genetika di Jurusan Biologi UM dilaksanakan berbasis model pembelajaran, dan
bukanlah “No Name Learning”
sebagaimana yang lazim terjadi pada perkuliahan-perkuliahan kita selama ini. Model pembelajaran yang digunakan pada perkuliahan teori adalah RQA (Reading, Questioning and Answering); sedangkan yang
digunakan pada perkuliahan praktikum adalah projek based learning.
Atas dasar pelaksanaan
pembelajaran seperti tsb,
dapat dipastikan bahwa
pembelajaran perkuliahan
genetika di Jurusan Biologi UM
telah dilaksanakan atas dasar
filosofi konstruktivisme.
Terkait perbaikan
pelaksanaan pembelajaran perkuliahan genetika di jurusan Biologi UM, yang dilakukan dari semester ke semester, selama ini sudah dilakukan perbaikan secara teknis, maupun melalui kegiatan penelitian. Kegiatan penelitian itu dilakukan pada semester ganjil dan genap 2013/2014 (Corebima, 2014).
Pada saat ini hasil penelitian tersebut sudah ditulis sebagai
suatu manuscript yang telah di submit ke journal international
yang terindeks Scopus.
Perbaikan pembelajaran
perkuliahan juga dilakukan
dengan penulisan buku
referensi yang didahului
dengan penulisan hand out
dan diktat. Buku referensi yang
ditulis adalah dalam lingkup
sempit, sehingga tulisan dapat
dibuat sedalam-dalamnya.
Terkait perbaikan pembelajaran perkuliahan, diterapkan juga
evaluasi autentik pada perkuliahan genetika.
PELAKSANAAN PERBAIKAN PEMBELAJARAN PERKULIAHAN GENETIKA DI JURUSAN BIOLOGI UM TIDAK MUDAH DILAKUKAN KARENA BEBERAPA HAL BERIKUT: 1. Ada kemungkinan tidak banyak perkuliahan lain yang melaksanakan
pembelajaran yang sejalan dengan pelaksanaan pembelajaran perkuliahan genetika.
2. Para mahasiswa tidak mudah mengganti pemahaman mereka tentang ilmu genetika, dari ilmu tentang pewarisan sifat menjadi ilmu tentang materi genetik.
3. Masih cukup banyak mahasiswa yang tetap sangat menikmati kesertaannya pada kuliah dalam pola multiple D, (datang, duduk, dengar, diam, dengkur, dan aneka D yang lain).
4. Masih ada mahasiswa yang menjalani praktikum yang kurang sungguh-sungguh.
5. Implementasi model pembelajaran RQA, yang terkait pembuatan ringkasan, pertanyaan dan jawabannya oleh para mahasiswa belum terlaksana secara maksimal dan optimal (sekalipun seluruh mahasiswa telah melakukannya).
6. Class size yang masih tergolong besar. 7. Jumlah offering yang tergolong banyak.
Berikut ini ditunjukkan gagasan penelitian genetika (Ilmu Murni) yang diharapkan akan menginspirasi mahasiswa dalam mempelajari genetika. Proposal penelitian terkait sudah diajukan ke proyek penelitian HPTP 2016, 2017, dan 2018 (yang melibatkan 5 – 8 mahasiswa S2). Pada saat ini sedang
ditunggu hasil penilaian proposal tersebut.
Ayala dkk (1984) yang mengutip ahli genetika kenamaan
Theodosius Dobzhansky, menyatakan bahwa
“Nothing in
biology makes sense except in the light of evolution.”
Dikatakan lebih lanjut bahwa
It is even more certain that
nothing in biology is understandable except in the light of
genetics
; dan dinyatakan lagi bahwa
Genetics is the core
biological science,
karena
it provides the framework within
which the diversity of life and its processes can be
Konsep 1: Arti dan Ruang Lingkup
Genetika
Arti genetika Ruang lingkup & hubungan dengan ilmu-ilmu lain
Manfaat ilmu genetika
Konsep 2: Materi Genetik
Percobaan Griffith
Percobaan Avery, McLeod dan McCarty
Percobaan Hershey & Chase Kromosom (arti, struktur, jumlah, bentuk, macam, fungsi, dsb.) Asam Nukleat (DNA dan RNA genom: struktur, dsb.)
Plasmid & Episom Elemen transposabel
Gen (Jumlah, Ukuran, Susunan, dsb.)
Konsep 3: Reproduksi Materi Genetik
Mitosis & Meiosis Percobaan Meselson-Stahl Percobaan Fraenkel & Conrad Replikasi DNA pada prokariot dan organela
Replikasi DNA pada eukariot Rolling circle replication Reverse transcription
Genetika Mendel (Hk. Mendel I & II, dsb.)
Extrachromosomal Inheritance
Konsep 4: Kerja / Ekspresi Materi
Genetik
Gambaran Umum Jalur Kerja Gen Transkripsi (sintesis RNA) pada Prokariot dan Eukariot
Modifikasi Pasca Transkripsi Kode Genetika
Translasi (sintesis polipeptida) pada Prokariot dan Eukariot
Regulasi Kerja Gen pada Prokariot Regulasi Kerja Gen pada Eukariot Kontrol Genetik terhadap Respon Imun Kontrol Genetik terhadap Pembelahan Sel
One Gene One Polypeptide Hypothesis Konsep Interaksi Kerja Gen
Ekspresi Kelamin Konsep 5: Perubahan Materi Genetik Mutasi Rekombinasi Konsep 6: Materi Genetik dalam Populasi Konsep Keanekaragaman Model-Model Populasi Polimorfisme Heterozigositas dsb. Konsep 7: Perekayasaan Materi Genetik
Teknologi DNA Rekombinan dsb.
SINTAKS MODEL PEMBELAJARAN RQA
• Penugasan membaca materi ajar pada sumber
tertentu (ditunjuk) dan membuat ringkasannya.
• Penugasan membuat sejumlah pertanyaan tertentu
dan sekaligus membuat jawabannya.
• Presentasi dan diskusi hasil pelaksanaan tugas
pembuatan ringkasan, pembuatan pertanyaan dan
jawabannya.
SINTAKS MODEL PEMBELAJARAN
BERBASIS PROYEK
• Penugasan pelaksanaan proyek praktikum kelompok (2 orang), tanpa judul, tanpa prosedur (tidak ada petunjuk praktikum tertulis) yang dikerjakan dalam waktu sekitar separuh semester (proyek praktikum berbeda antar kelompok).
• Pelaksanaan praktikum oleh setiap kelompok dalam pola proyek penelitian, sesuai dengan alokasi jadwal waktu masing-masing (setiap pelaksanaan praktikum dilaporkan ke para asisten).
• Perekaman data tiap kelompok dan pelaksanaan analisisnya • Penyusunan laporan praktikum dalam pola laporan penelitian • Presentasi seminar hasil (laporan) penelitian
• Revisi laporan praktikum (jika diperlukan).
Judul Penelitian Pembelajaran
Perkuliahan Berbasis RQA dan Pembelajaran Berbasis Proyek
• Judul : Kajian Tentang Perkembangan Keterampilan Metakognitif pada Perkuliahan Genetika di Jurusan Biologi FMIPA UM • Pelaksana : Prof. Dr. A. D. Corebima
• Waktu : Semester Genap dan Ganjil 2013/2014 • Penyandang Dana : PPS UM
• Kesimpulan : Perkuliahan yang menggunakan model pembelajaran RQA pada perkuliahan genetika II di jurusan Biologi UM berhasil meningkatkan keterampilan metakognisi siswa sebesar 19,8%. Publikasi Hasil :
• Laporan Penelitian
• Artikel Jurnal Internasional (Metacognition Skill Development in Genetic Lecture in Indonesia) dalam status in review.
Pada saat ini baru dua buku yang diterbitkan yaitu Genetika Mendel dan Genetika Kelamin (diterbitkan oleh AUP). Draft buku genetika Mutasi dan Rekombinasi masih dalam proses penerbitan di AUP. Draft buku Genetika Ekspresi Gen sudah hampir selesai ditulis. Handout Rekayasa Genetika sudah dipakai bertahun-tahun. Sudah dirancang juga penulisan draft buku Genetika Reproduksi.
• Evaluasi autentik didasarkan pada asesmen autentik.
• Jumlah asesmen autentik sebanyak sekitar 20 (yang terdiri dari asesmen tradisional dan asesmen alternatif)
• Asesmen tradisional terdiri dari 3-4 tes teori dan tes praktikum; sedangkan asesmen alternatif terdiri dari 16-17 asesmen alternatif (berupa penugasan, kinerja praktikum, laporan praktikum, presensi)
• Seluruh asesmen memiliki bobot yang sama
• Rata-rata dihitung berdasarkan seluruh skor asesmen
• Evaluasi didasarkan pada panduan kriteria lembaga (A, B, C, D, E)
MENCARI LELUHUR
SPESIES-SPESIES TARSIUS SULAWESI
Oleh Prof. Dr. AD. Corebima
(Kuliah Umum di Jurusan Biologi 10 Februari 2015)
Shekelle (2003) dan Shekelle et.al. (2008) menyatakan bahwa leluhur
Sulawesian tarsier adalah C.bancanus atas dasar Analisis Sekuens
Nukleotida pada gen mitokondria 12 S.
Di lain pihak, Melin et al.(2013), atas dasar suatu L opsin gene menyatakan
bahwa Sulawesian tarsier memiliki L opsin gene yang lebih mirip L opsin
gene C. syrichta dan bukan C. bancanus.
Manakah di antara kedua pandangan tsb yang benar, perlu
Widayanti dkk. (2004) dan Md-Zein et.al (2010) sudah memanfaatkan analisis gen cyt b parsial untuk mengungkap posisi filogenetik dan hubungan kekerabatan diantara beberapa spesies Tarsius dan diantara spesies primata lainnya.
37
Morfologis
Geologis
Molekuler
Dapat dilakukan dengan menggunakan
analisis gen atau genom inti maupun
mitokondria.
Analisis gen cyt b
3/30/2016 38
Th. 2013
dilakukan kajian tentang filogeni Tarsius Sulawesi Utara
T. sangirensis T. tumpara T. tarsier
Atas dasar gen cyt b
39
Keragaman Genetik Tarsius sp. Sulawesi Utara
Berdasarkan Gen Sitokrom b dan Penyusunan Buku
Populer tentang Tarsius
Kajian filogeni oleh Kamagi (2014) tsb.
juga masih didasarkan pada pandangan
bahwa leluhur spesies-spesies Sulawesi
adalah C.bancanus, mengacu kepada
Shekelle (2003) dan Shekelle et al. (2008).
Data gen cyt b hasil sekuensing dengan universal primer sepanjang 307
nt telah dibandingkan Kamagi (2014) dengan data sekuen terkait dari
T. wallacei, T. dentatus, T. lariang, dan T. dentatus >< T. lariang,
maupun dengan data C. bancanus dan C. syrichta.
Pembandingan dilakukan melalui prosedur alignment dengan
automatic aligner built-in clustal-x (Thompson et al. 1997) melalui
aplikasi software MEGA 5.2 (Tamura,et al, 2012). Uji pola subtitusi
dilakukan dengan menggunakan Bayesian Information Criterion (BIC)
untuk mempertimbangkan pola subtitusi terbaik.
Rekonstruksi pohon filogenetik dilakukan berdasarkan sekuen
nukleotida dan sekuan asam amino (yang diterjemahkan mengikuti
sistem vertebrate mitochondrial translation code yang sudah
terprogram pada program MEGA 5.2).
Rekonstruksi pohon filogenetik berbasis nukleotida dilakukan
dengan metode berdasarkan jarak Neighbour-Joining (NJ) model
Tamura dan Mei dan metode maksimum Likehood (ML);
sedangkan rekonstruksi berdasarkan asam amino dilakukan dengan
metode maksimum Likehood (ML). Semua proses rekonstruksi
dilakukan dengan bantuan software MEGA 5.2.
49
Hasil-hasil rekonstruksi itu memberikan informasi yang tidak seluruhnya sejalan. Analisis terhadap hasil rekonstruksi itu oleh Kamagi pada disertasinya tidak
berkepentingan untuk megkaji alternatif leluhur spesies-spesies Tarsius Sulawesi, apakah berasal dari C.bancanus atau C.syrichta.
Analisis (tanpa didukung sesuatu software) yang dilakukan terhadap kesamaan dan perbedaan nukleotida sepanjang ke 307 nt hasil sekuensing gen cyt b (T.sangirensis,
T.tumpara, T.tarsier) maupun yang diambil dari genBank (T.wallacei, T.dentatus, T.lariang, T.dentatus >< T.lariang) C.bancanus dan C.syrichta memperlihatkan hasil
berikut
Spesies Tarsius Sulawesi % Kesamaan % Perbedaan
C. bancanus C. syrichta C. bancanus C. syrichta
Tarsius sangirensis 82,7 86 17,3 14 T. Tumpara 80,8 85,3 19,2 14,7 T. Tarsier 82,1 83,7 17,9 16,3 T. Wallacei 82,2 82,5 17,8 17,5 T. Dentatus 84,4 84,4 15,6 15,6 T. Lariang 83,1 83,1 16,9 16,9 T. Dentatus >< T. lariang 83,1 83,1 16,9 16,9 3/30/2016 50
