Biometri

Konsep Dasar Biometri

• Biologiwan melakukan penelitian untuk mendapatkan fakta empiris.
• Fakta empiris dapat bersifat kualitatif atau kuantitatif.
• Fakta empiris harus dikumpulkan melalui metode yang dapat dipertanggungjawabkan, yaitu melalui kegiatan penelitian.
• Penemuan konsep biologi diperoleh melalui metode ilmiah.
• Fakta empiris kuantitatif yang berupa data dianalisis menggunakan statistika.
• Penerapan statistika dalam biologi adalah bagian dari metode ilmiah.
• Modul ini membahas penemuan konsep biologi melalui metode ilmiah dan peran statistika dalam penelitian biologi.

Kegiatan Belajar dalam Modul

• Kegiatan Belajar 1 membahas peran statistika dalam biologi dan penerapan metode ilmiah.
• Kegiatan Belajar 2 membahas pengertian variabel dan data beserta macamnya.
• Kegiatan Belajar 3 membahas populasi, sampel, dan teknik pengambilan sampel.
• Modul ini bertujuan untuk menjelaskan konsep dasar biometri dan memberikan kemampuan untuk:
  • Menjelaskan sejarah perkembangan biometri.
  • Menjelaskan arti penggunaan statistika dalam biologi.
  • Menjelaskan kedudukan biometri dalam penelitian biologi.
  • Menjelaskan perbedaan prinsip metode observasi, survei, dan eksperimen.
  • Memberikan contoh penelitian biologi menggunakan observasi dan survei.
  • Memberikan contoh penelitian biologi menggunakan eksperimen.
  • Menjelaskan pengertian variabel, membedakan variabel kualitatif dan kuantitatif, diskret dan kontinu, tetap dan acak.
  • Membedakan variabel bebas, tergayut, penekan, dan random.
  • Menjelaskan cara penanganan variabel pengganggu.
  • Menjelaskan pengertian data dan membedakan data nominal, ordinal, interval, dan rasio.
  • Menjelaskan jenis data yang harus dikoleksi dalam metode eksperimen.
  • Menjelaskan perbedaan populasi dan sampel.
  • Menjelaskan penelitian sensus, sampling, dan kasus.
  • Menjelaskan teknik pengambilan sampel dalam penelitian observasi dan eksperimen.

Arti dan Peran Statistika dalam Biologi

• Biometri berasal dari kata "bios" (kehidupan) dan "metron" (mengukur), berarti penerapan statistika untuk masalah biologi.
• Penerapan statistika memberikan perkembangan luar biasa pada kemajuan biologi sebagai ilmu dasar dan terapan. Seperti pertanian, perikanan, kehutatan dan kedokteran.

Istilah Statistika

• Statistika atau ilmu statistik adalah cabang ilmu matematika terapan untuk analisis data numerik.
• Statistik adalah sajian data numerik dalam bentuk tabel atau diagram.
• Metode statistika digunakan di hampir setiap cabang biologi, termasuk taksonomi.
• Tidak semua konsep biologi harus memanfaatkan metode statistika.

Sejarah Perkembangan Statistika

• Statistika modern berkembang sejak abad ke-17 Masehi dari dua sumber utama:
  • Statistika yang berhubungan dengan ilmu politik (aritmetika politik) yang menyajikan deskripsi kuantitatif urusan pemerintahan.
  • Statistika yang berhubungan dengan teori peluang atau probabilitas.
• Perkembangan statistika semakin cepat pada abad ke-18 dengan berkembangnya ilmu astronomi.
• Adolphe Quetelet merintis penerapan statistika dalam biologi, kedokteran, dan sosiologi.

Perkembangan di Abad ke-19

• Perkembangan statistika secara progresif terjadi pada abad ke-19.
• Francis Galton dikenal sebagai bapak biometri dan genetika modern.
• Karl Pearson menerapkan metode statistika dalam biologi untuk menggambarkan konsep seleksi alam.
• W.F.R. Weldon menerapkan metode statistika untuk mengembangkan berbagai konsep zoologi.
• W.S. Gosset menemukan prinsip distribusi peluang t (distribusi t-Student).
• Ronald A. Fisher dan Abraham Wald berperan dalam mengembangkan statistika secara luas dalam biologi.

Penerapan Metode Ilmiah dalam Biologi

• Dua metode ilmiah untuk memperoleh konsep dalam biologi yaitu non-eksperimen dan eksperimen.
• Metode non-eksperimen disebut juga metode observasi atau survei oleh beberapa ahli.
• Metode observasi dicirikan dengan adanya kegiatan pengukuran oleh pengamat (observer).
• Metode survei bercirikan adanya unsur self-report, di mana pihak yang diteliti melaporkan apa yang ingin diketahui oleh peneliti.
• Metode survei dilakukan jika material penelitiannya adalah manusia (disebut subjek penelitian).
• Kesamaan observasi dan survei adalah mendasarkan pada kenyataan atau fakta di alam. Peneliti tidak melakukan manipulasi faktor.

Metode Deskriptif

• Observasi disebut metode deskriptif karena hasilnya berupa deskripsi dari variabel yang diteliti.
• Dalam suatu penelitian dokter memeriksa gigi siswa (observasi) dan mengadakan wawancara serta mengirim angket (survei) kepada siswa dan orang tua.
• Dokter menerapkan prinsip metode survei melalui laporan dari subjek penelitian (self report), dokter memperoleh data yang diinginkan.
• Metode observasi dapat diterapkan dengan pengamatan ekosistem hutan untuk mengetahui hubungan iklim mikro(kelembaban, suhu dan intensitas cahaya) dengan kekayaan jenis dari komunitas tumbuhan bawah yang ada di lantai hutan.

Variabel dalam Observasi dan Survei

• Dalam metode observasi variabel suhu, kelembaban, dan intensitas cahaya mikro sebagai variabel bebas,dan kekayaan jenis komunitas tumbuhan bawah sebagai variabel tergayut atau variabel terikat.
• Dalam metode survei, Anda tidak memanipulasi variabel bebasnya.
• Melalui observasi atau survei, dapat diperoleh konsep perbandingan perbedaan harga variabel tergayut karena perbedaan harga pada variabel bebas.
• Variabel bebas kuantitatif maka bagian variabel itu dinamakan taraf atau level, jika variabel bebasnya kualitatif maka bagian variabel disebut kategori.
• Contohnya membandingkan produksi air susu sapi dari ras yang berbeda. Ras (variabel bebas)adalah variabel kualitatif, produksi air susu(variabel tergayut).
• Dalam menggunakan metode observasi/survei, peneliti melakukan kajian pustaka untuk menentukan variabel yang layak diteliti.

Metode Eksperimen

• Metode eksperimen/percobaan ditandai dengan tindakan manipulasi terhadap variabel bebas.
• Tindakan memanipulasi variabel bebas bertujuan untuk melihat hubungan antara variabel bebas dengan variabel tergayut.
• Contoh: melihat hubungan antara dosis pupuk urea dengan pertumbuhan tanaman padi. Dosis pupuk urea dimanipulasi.
• Faktor jenis pupuk merupakan variabel bebas, disebut faktor perlakuan (treatment factor) sebagai stimulus atau penyebab.
• Pertumbuhan tanaman merupakan variabel tergayut, sebagai respons.
• Variabel bebas merupakan variabel penyebab dan variabel prediktor untuk memprediksi besarnya variabel tergayut
• Dalam eksperimen. Memanipulasi variabel bebas dengan memilih dua/lebih taraf/level faktor perlakuan harus memiliki pengetahuan tentang unsur hara dan hubungan dalam pupuk serta pertumbuhan tanaman.
• Dalam eksperimen, pemilihan variabel bebas dan pengendalian terhadap variabel pengganggu merupakan kunci keberhasilan.
• Tujuan eksperimen utama adalah mengetahui hubungan sebab-akibat variabel bebas/prediktor dengan variabel tergayut/respons
• Jika ingin mencobakan lebih dari satu variabel bebas harus diketahui apakah antarvariabel bebas terdapat interaksi.

Interaksi Variabel

• Sebagai contoh, jika Anda ingin mengetahui bagaimana akibat pemberian pupuk fosfat (P)yang dikombinasikan dengan pupuk nitrogen (N) terhadap pertumbuhan tanaman
• Anda harus memiliki dasar yang kuat(berupa hasil kajian pustaka), apakah terdapat interaksi antara pupuk P dan pupuk Ndalam mempengaruhi pertumbuhan tanaman
• eksperimennya diharapkan mampu menunjukkan bahwa pertumbuhan tanaman yang diberi kombinasi pupuk Pdan pupuk N akan jauh lebih baik jika dibandingkan dengan pertumbuhan tanaman yang hanya dipupuk P atau hanya diberi pupuk N

Pola Induktif dan Deduktif

• Pola pikir penelitian biologi dengan observasi/survei berbeda dengan eksperimen.
• Penelitian observasi/survei diawali dengan pertanyaan "ada apa?" atau "bagaimana kejadian sebenarnya?", eksperimen dari pertanyaan "bagaimana akibat jika ada sesuatu penyebab?".
• Penelitian observasi/survei mengikuti pola berpikir induktif, yaitu dari fakta ke konsep.
• Penelitian survei/observasi bersifat eksploratif dengan tujuan tidak untuk membuktikan kebenaran hipotesis.

Penelitian Eksperimen

• Penelitian eksperimen mengikuti pola deduktif-verifikatif (berpikir umum ke khusus).
• Masalah dirumuskan dengan deduksi dari teori, lalu dirumuskan hipotesis berdasarkan kajian pustaka.
• Pembuktian di lapangan adalah verifikasi/pembenaran hipotesis.
• Jika hipotesis teruji secara empiris, kesimpulan sesuai hipotesis.
• Penelitian eksperimen berbobot jika peneliti dapat merumuskan hipotesis yang benar-benar teruji empiris menjadi tesis.
• Hasil eksperimen diaplikasikan melalui tiga tahapan: eksperimen pendahuluan, eksperimen kritis (critical experiment), eksperimen demonstrasi (demonstration experiment). Tahapan ini untuk memastikan stimulus dan respons optimal lalu pamerkan ke khalayak.
• Penelitian eksperimen dapat merupakan penelitian verifikatif untuk mengkaji ulang eksperimen yang telah dilakukan.

Peran Statistika dalam Biologi

• Dalam menemukan konsep biologi, ahli menggunakan observasi, survei, eksperimen/percobaan.
• Metode empiris bertujuan mendapatkan hasil pengamatan atau data yang dapat diolah dengan statistika untuk memperoleh informasi.
• Metode statistika digunakan untuk: mencari deskripsi variabel, mencari hubungan variabel, menentukan perbedaan respons akibat perbedaan perlakuan yang diberikan
• Statistika juga berperan dalam pengembangan alat ukur; dan menjembatani antara fakta dan konsep (penarikan konsep).
• Fakta yang diamati dianalisis untuk diinterpretasikan dan ditarik kesimpulan yang benar.
• Analisis menggunakan metode statistika deskriptif atau inferensial, tergantung tujuannya. Dalam menggunakan metode statistika inferensial harus dipilih apakah akan menggunakan statistika parametrik atau non-parametrik
• Jika menggunakan statistika inferensial, gunakan model atau persamaan matematika yang berlaku bagi populasi yang diteliti.
• Jika belum memiliki model matematika saat melakukan analisis data, maka penelitian dilakukan untuk menemukan model matematika yang belum ada.
• Dengan menginterpretasi model matematika untuk memperoleh konsep biologi.
• Diperlukan langkah mulai dari model yang mungkin sesuai, mencari data biologi relevan, merumuskan model untuk melihat ketepatan model tersebutjika model matematikanya teruji kebenarannya, barulah interpretasi model dilakukan untuk mendapatkan konsep biologi.
• Penemuan konsep biologi dengan jalur kedua lebih mudah dilakukan karena model matematika sudah tersedia.
• Penting dilakukan perancangan yang tepat apabila akan melaksanakan penelitian, dan salah satu diantaranya adalah memilih model analisis yang sesuai dengan permasalahan

Pengertian Variabel dan Macamnya

• Variabel(peubah)adalah sesuatu atau sifat spesifik yang mencirikan gejala dan membedakannya dengan gejala/fenomena lainnya
• Tubuh manusia bukan variabel karena sifatnya sangat umum, akan tetapi,jika dari tubuh itu, kemudian kita batasi pada sesuatu atau sifat yang khas seperti: tinggi tubuh, berat badan, warna rambut, panjang tungkai, tebal kulit, barulah disebut variabel

Macam-macam Variabel :

• ada bermacam-macam variabel tergantung pada cara memilahnya. Variabel yang tidak dapat dinyatakan dengan angka disebut variabel kualitatif, sedangkan yang dapat dinyatakan dengan angka disebut variabel kuantitatif. Variabel kuantitatif merupakan variabel yang dapat diukur secara numerik sehingga disebut pula variabel terukur. Variael terukur dapat merupakan variabel kontinu,yakni jika secara teoretik berupa nilai-nilai yang tak terbatas jumlahnya yang terbentang di antara 2 titik.
• Sebaliknya, variabel diskontinu atau variabel diskret merupakan variabel terukur yang berupa nilai-nilai yang pasti, yang tidak memiliki nilai antara. Tinggi tubuh, berat badan, panjang tungkai, panjang rambut merupakan contoh variabel kontinu; jumlah sayap tubuh merupakan contoh variabel diskret
• Beberpa variabel tidak dapat dukur tetapi dapat diurutkan ,variabel demikian disebut variable peringkat(rengked variable) misalnya jenjang pendidikan jenjang pendidikan (1= SD, 2= SLTP, 3= SLTA 4= PT), satatus pengusaha kalangan bawah,2 kalangan atas,3 lingkaran atas ,4 konglomerat.

Jenis Ternak

• Jenis ternak: ternak kecil, ternak besar
• Jenis burung: burung herbivora, burung karnivora, burung omnivora
• variabel kualitatif: tidak dapat terukur ,sehingga disebut pula dengan Atribut terdiri atas kategori- kategori ,Misal kategori laki-laki terdiri atas pakaian, permpuan
• Pada saat membahas metode eksperimen kita juga mengenal istilah variabel acak ,variabel yang tidak akan berpengaruh / menganggu jalannya eksperimen..
• variabel kendali atau varibel terkontrol yaitu suatu terhadp bertujuan menganggu menekankan eksperimen, harus di kendali

Dalam Experimen

• Dalam eksperimen: pengendalian dengan mengkondisikan atau sehomogen mungking untuk menyelidiki membran terhadap pertumbuhan maka jenis padi yang dijadikan material haru sama sebutantnya
• jika perlakuan ada perbedaan maka tidak tahu apa itu membeda atau karenakan faktor perbedaan varietas
• Variabel bebas dengan eksprimen acak: model random, sebaliknya model tetap yang ditetapkan dahulu
• Model tetap:ekprimen mode pasti/tetap, misalnya variabel dosis urea memiliki taraf lever tak hingg

Penanganan Variabel Pengganggu

• Agar perbedaan pertumbuhan benar-benar akibat perbedaan dosis pupuk, maka faktor-faktor lain yang mempengaruhi percobaan harus dikendalikan atau dikontrol; disebut variabel pengganggu(suppressed variable) atau variabel ekstra/asing(extraneous variable)
• Dalam eksperimen melidiki pengauruh faktor dosis pupuk, perlu dikaji melalui pustaka, apakah variabel2 tersebut berkedudukan sesuai variabel pengendali ata kontrola yang variabel (controled variable)
• Faktor lain ,umur senai, tanaman padi, jumlah daun daun, dan lebar daun

Data dan Macamnya

• Data adalah hasil pengamatan terhadap fenomena/gejala objek yang diteliti.
• Dalam penelitian sosial, istilah yang digunakan bukan objek, melainkan subjek penelitian
• Idealnya, data yang diperoleh akurat dan sesuai dengan kenyataan yang ada.
• Data dapat dibedakan menjadi data kualitatif (berupa kategori warna) dan data kuantitatif (hasil pencacahan atau pengukuran).
• Jika menggunakan prosedur statistika, data harus kuantitatif. Skala pengukuran sangat penting.

Macam Data Berdasarkan Skala Pengukurannya

• Data nominal merupakan data yang diperoleh dari menggunakan skala nominal
• Nomor dalam skala hanya sekadar untuk simbol/klasifikasi.
• Jikalau dua objek diberi nomor sama berarti ekuivalen,nomor beda=tidak ekivalent.
• Data nominal tidak boleh dihitunng rata2 dlm bentuk frekuensi cacah atau data hitung (Coun DATA)

Data Ordinal

• Data ordinal merupakan hasil pengukuran menggunakan skala ordinal.
• Skala ordinal bukan sekadar untuk simbol atau klasifikasi belaka, dapat menunjukkan bahwa suatu kategori memiliki posisi yang lebih dibanding kategori lainnya.
• Skala ordinal akan menunjukkan peringkat kategori-kategori data diukur persebeatan penyakit yaitu Nnondemik, endemik, epidemi
• nomor2 hasil pengukurannya mnunjukkan peringgkatkan darimanya menets waktu telur minetast sekali lagi beda adanya diskirtkarena siftnya teriputus –piutus

Skala Ordinal

• Skala ordinal menunjukkan posisi setiap data sesuai peringkatnya maka dua objek yang diberi nomor sama berarti peringkat sama,eKuivalen ,bed berarti peringkatnya bed obyek memiliki, Sifat lebig. Oleh krna itu harga2 medain Quartil akan. mampu mmnbeikan informai tentang pemfokusan atautendensi entralal medain ,Kuartli ,desil dan presetil
• Data interva merupakan hasik pengukuran mnggunakan Skalia interva
• . Nomorurutpda Skalia interva menunjykkalokasi tip data scara berurutpad suatu gaarisg menhubung kan2 buah fitiksialisa
• Jika nilai kecerdasan benar-benar terukur dalam scala interna ,makah seorang membrolrh nilii tdak berhati bahwasa ,ia memikiuikpandaan kali pada teramkaka yag mamnpumembrollihnilaii teramkaisma
• Skala interbal Memilijk titikO sebarann, misalnya mengukur Skalia suhuk akn mengahsiull tak terhinggagkemkinan yang trahang antar -1000 sampqii 1 000 dan mendpatkan kondisi dimana and a menggkin meninjukam 10, .5 drajat Celcius..

Data Rasio

• Data rasio yag bersifat mutalk daa dapat di banding bandingkan satu dng yagn lainnya benda .dng yaak mamiliki bobot pada skalial O.. benda amiliki berat 25 KG dan benda dng berat50 KG adaay dapat menyaktann bahuwa bendanya beda berat beratnya Dua Kali Berat

Macam Data yang Perlu dikoleksi dalam Experimen

• Dalam EXPERMEN data yang perlu dekoosi agar dapat merencanakan Data pokpok atu data penggantihan hasik data prikary adalah hasil pengamatan variable tergauut dari EXPERMEN Pengatii atau dadta data stittusi di koensi karena peneliti tdak mau melaksana pencatatan terhadap data

Data Pokok

• Data penielAS selian ddat pokok anda yga perlu mengoleksi hhubngan aantyaara haktor pelalukyan dng variabel tergayat bila seornag perli juga mem bandging bandging kanpek pupuk trifosfat a terhadap podulki aprl, wka sena
• mengKOLEKSI data membandgi data Yagn di anamakan Data menjelaskdaun tinggi dan dia Metern batang perscabangny dengan membandgni bagaiamn efpemng tersebUth. LEbih banyak. ada produlan buah Ati telah, dng data. Supplemen agaar penelitis data, yang Benar trakontrool adan perlu juga mencari
• DATA Supelmen DATA pendukung suplmentay. DATA YANG DAAT MENINGKATKT KETEPAAA,Atau proyisai Ekspermen Dengan Man cattt KONISI awal mengcurigai KONDISI AKGRI sessudah eksperement,. variwbel DEMUKian

POPUUASI Sampel dan tekink Pegganmbialnggan Smmpelr

• Did alam biologi itilah popuuasi DI GUNAKAAN utnuk mendifiisikaj kuummpiulan individu. Seacam Atai Yang saati Sepsies dengan yang mmdimia sauutha tabita tertentu and aa dan manytakansepsie berukaaa di kawasi aalam ,ujung dengan pula di suatu kolam ,dapat .di KATAKAJ SEBAGIAI pokulasi IKAN di KOLEH
• Did almam statistique populasi di unakan auntuyk manytaakan totality as dari seluru “I” atau tem yagnasing masina indiivudv a tau tiim terut amppakann unit pengmatk kareana indyfidu dyai,mksut tidak selllaurau singai innvuydu Yang do GUNAKAAN DLM penguasaan. KARANNA idalam biolong indivuu selaluruber maikna satuu. oganisma
• Indu dlm statistikay sebgiai saauutunit ppengantann trkci dan dpat berupada dlaindlmdlm di biologi,m Kalau angat darii staut pioo. Maa tipdaungm unit opengaa tn terkecil . . atau sebgyaiidivii,dudi seiurugkdaun pada satu poin tersbutt merupakanppulasiya.
• Dapat . di katiklan . Yagn di mamksdyk and diidivud,dlm stastika dan kaunnupilkan dividubydlm pengrtiabn diidivud diidalam bioloigi .misal,dnginn engtauaij juylah seut yagn ada dilokaskebutan aknn . ylbebiih mudah menghitunnnga barappaa byakbyauk ,. oleh Karean itiy setip Kelohok daam setuaraagn menjadii uinit oangaman ter keciyau.

Teknik Pengambilan Sampel

• Teknik pengambilan SAMPEL merupakan sutu prosedur yang harus di tampuh pengliti ,angagr sebasgiian INDIVIDU ata ITEM Angota populasi yang DITEIITE, BENERbenar reperestartiiatautad di waakkiuli populasiya .,
• Sampel yang di amobil Tdak reperesentratifmka KESIMPPULLAND Yg dPEROLLIHHHH paada TINTAKAT popuppulasiiya.
• Tidak berasrti bahrwa 1 stauti penelitian , slaiituhkasi Tidak berhaa Masiihhh mungkin Untujk auntkyk dperoleh 1 informaisbagaiamana kdaan ,Populasi yang di ingin ditelit,i .. beruikut di iniii sajikan bebrapa dan dalam peenlitia and .
• pengaampplan saambbell acapk sederha (SIMPPPPLE Random sanoligg) pengamblilan Sampel adak sedeertrhhana.. (simpppple Radnom Sanopligg didrapkkasn, seikaanpopulasi pembelitia and di BENER benar Homigben Utuk keluan tersbeut peneliti harus benertipkarangka Sanmplign tidak.berupa poulasi banyak di and dii sampol ==