Ilmu Alamiah Dasar 1

Ilmu Alamiah Dasar

Source: Drs. H. Abu Ahmad - Ir. A. Supatmo

PERKENALAN DENGAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (IPA)

H. W. Fowler mengatakan bahwa IPA adalah ilmu yang sistematis dan dirumukan, yang berhubungan dengan genjala- genjala kebendaan dan didasarkan terutama atas pengamatan dan induksi. Sedangkan Nokes dalam bukunya “Science in Education” menyatakan bahwa IPA adalah pengetahuan teoritis yang diperoleh dengan metode khusus.

IPA merupakan suatu ilmu teoritis, tetapi teori tersebut didasarkan atas pengamatan percobaan-percobaan terhadap gejala alam. Betapa pun indahnya suatu teori dirumuskan, tidaklah dapat dipertahankan kalau tidak sesuai dengan hasil-hasil pengamatan/observasi. Fakta-fakta tentang gejala kebendaan/alam diselidiki, dan diuji berulang-ulang melalui percobaan-percobaan (eksperimen), kemudian berdasarkan hail eksperimen itulah dirumuskan keterangan ilmiahnya. Teori pun tidak dapat berdiri sendiri. Teori selalu didasari oleh suatu hasil pengamatan

Ilmu pengetahuan alam adalah ilmu yang memepelajari alam dengan segala isinya. Ilmu pengetahuan alam mempunyai bentuk yang mantap sebagai ilmu baru terjadi menjelang abad XVI.

Awal dari ilmu pengetahuan alam dimulai pada saat manuia memperhatikan gejala gejala alam, mencatatnya kemudian mempelajarinya. Pengetahuan yang diperoleh mula mula terbatas pada hasil pengamatan terhadap gejala alam yang ada. Kemudian makain betambah dengan pengetahuan yang diperoleh dari hasil pemikirannya.

Selanjutnya dari peningkatan kemampuan daya pikirnya manusia mampu melakukan eksperimen untuk membuktikan dan mencari kebenaran dari suatu pengetahuan. Dari hasil eksperimen kemudian diperoleh pengetahuan yang baru. Setelah manusia mampu memadukan kemampuan penalaran dengan eksperimen ini lahirlah IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) sebagai suatu ilmu yang mantap.

1). Zaman Kuno: pengetahuan yang dikumpulkan pada zaman kuno berasal dari kemampuan mengamati dan membeda bedakan, serta dari hasil percobaan yang sifatnya spekulatif atau trial and eror semua pengetahuan yang diperoleh diterima sebagaimana adanya.

Pada saat manusia mulai memiliki kemampuan menulis membaca dan berhitung maka pengetahuan yang terkumpul dicatat sebab tertib dan berlangsung terus menerus. Misalnya dari pengamatan dan pencatatn peredaran matahari, ahli astronomi Babilonia menetapkan pembagian waktu, tahun dibagi dalam 12 bulan, minggu dibagi dalam 7 hari dan hari dalam 24 jam. Selanjutnya jam dibagi dalam 60 menit dan menit dalam 60 detik. Kemudian satuan enam puuh ini juga digunkan untuk pengukuran sudut, 60 detik sama dengan 1 menit, 60 menit sama dengan 1 derajat dan satu lingkaran penuh adalah 360. Demikian pula ahli Babilionia dapat meramalkan terjadinya gerhana matahari, tiap  18  tahun tambah sepuluh atau sebelas hari. Ini terjadi kira kira 3000 SM.

Pada tahun 2980-2950 SM. Telah dapat dibnagun pyramid di Mesir untuk menghormati dewa agar tidak terjadi bahaya banjir di sungai Nil. Pembanguna pyramid itu juga menunjukan bahwa pengetahuan teknik bangunan dan matematika khusunya geometrid an arirmatika telah maju.

Kurang lebih tahun 1600 SM. Orang mesir telah menghitung keliling lingkaran sama dengan tiga kali garis tengahnya sedang luas lingkaran sama dengan  seperdua belas kuadrat kelilingnya.

2). Zaman Yunani Kuno: Perkembangan ilmu pengetahuan berkembang peat sekali pada zaman yunani, disebabkan oleh kemampuan berpikir rasional dari bangsa yunani. Pada tahap ini manusia tidak hanya menerima pengetahuan sebagaimana adanya tetapi secra spekulatif mencoba mencari jawaban tentang asal usul dan sebab akibat dari segala sesuatu

Perkembangan Alam Pikiran Manusia

1.                  Memiliki organ tubuh yang kompleks dan sangat khusus, terutama otaknya

2.                  Mengadakan pertukaran zat, yakni adanya zat yang masuk dan keluar

3.                  Memberikan tanggapan terhapa rangsangan dari dalam dan luar

4.                  Memilik potensi berkembang biak

5.                  Tubuh dan bergerak

6.                  Berinteraksi dengan lingkungannya

7.                  Mati

Bila dibandingkan dengan hewan lain, maka tubuh manusia lemah, sedang rohaninya adalah akal akal budi dan kemauan sangat kuat. Manusia tidak dapat terbang seperti burung, tidak dapat berenag secepat buya, tidak mampu mengangkat benda seperti gajah dan sebagainya. Tetapi dengan akal budinya dan kemauannya, manusia dapat menjadi mahluk yang lebih dari mahluk lain. kelebihan manusia itu karena akal budi  dan kemauan yang keras sehingga dapat  mengendalikan tubuh jasmaninya.

Manusia sebagai mahluk berfikir dibekali harat ingin tahu, tentang benda dan peristiwa yang terjadi disekitarnya termasuk juga ingin tahu tentang dirinya sendiri. Rasa ingin tahu ini mendorong manusia untuk memahami dan menjelaskangejala gejala alam, baik alam besar maupun alam kecil, serta berusaha memecahkan masalah yang dihadapi. Dari dorongan rasa ingin tahu dan usaha memahami dan memecahkan masalah yang dihadapi, akhirnya manusia dapat mengumpulkan pengetahuan.

Pada hewan usaha untuk ekspolrasi kealam sekitar didorong oleh instink, yang terpusat pada usaha untuk mempertahankan dan melangsungkan kehidupan.

Pengetahuan yang diperoleh ini akhirnya tidak hanya terbatas pada obyek yang dapat diamati dengan panca indera saja, tetapi juga masalah masalah lain misalnya yang berhubungan dengan baik atau buruk, indah atau tidak indah. Kalao maalah dapat dipecahkan, timbul masalah lain untuk menunggu pemecahannya, manusia bertanya terus setelah tahu”apa”nya. Mereka ingin tahu “bagaimana”  dan “mengapa”. Manusia mampu menggunakan pengetahuan yang dahulu untuk dikombinaikan dengan pengetahuan yang baru menjadi pengetahuan yang lebih baru. Hal yang demikian telah berlangsung berabad abad, sehingga terjadi penumpukan pengetahaun.

Mitos, Penalaran dan berbagai dan berbagai cara memperoleh pengetahuan

Pada awal pra sejarah kemampuan manuia masih terbatas, baik keterbatasan pada peralatan maupun keterbatasan pemikiran. Keterbatasan itu menyebabkan pengamatan menjadi kurang seksama, dan cara pemikiran yang sederhana meneyebabkan hasil pemecahan masalah memberikan kesimpulan yang kurang tepat. Demikian pengetahauan yang terkumpul belum dapat memberikan kepuaan rasa ingin tahu manusia, dan maih jauh dari kebenaran.

Perkembangan selanjutnya adalah untuk memenuhi kebutuhan non-fiik atau kebutuhan pikirannya, jadi tidak semata mata untuk memenuhi kebutuhan fisiknya. Rasa ingin tahu  manusia ternyata tidak dapat terpuaskan atas dasar pengamatan maupun pengalamannya saja untuk memuaskan alam pikirannya, manusia mereka reka sendiri jawabannya. Sebagai contoh: “Mengapa gunung meletus ?” karena  tidak tahu jawabannya maka direka reka sendiri dengan jawaban “yang berkuasa dari gunung itu edang marah ”. maka muncul pengetahuan pemikiran baru yang disebut “yang berkuas”. Dengan menggunkaan jalan pikiran yang sama munculah anaggapan adanya “yang berkuasa ” didalam hutan lebat, sungai yang besar,  pohon yang besar, matahari, bulan, kilat, atau adanya raksasa yang menelan bulan pada saaat gerhana rembulan.

Mitos itu timbul disebabkan antara lain karena keterbatasan alat indera manusia misalnya:

1.      Alat penglihatan

Banyak  benda benda yang bergerak begitu cepat sehingga tak tampak jelas oleh mata. Mata tak dapat membedakan benda benda. Demikian juga jika benda yang dilihat terlalu jauh, mkaa tak mampu melihatnya.

2.      Alat pendengaran

Pendegaran manusia terbatas pada getaran yang mempunyai frekuensi dari 30 sampai 3000 perdetik. Getaran dibawah tiga puluh atau diatas tiga puluh ribu perdetik tak terdengar

3.      Alat pencium dan pengecap

Baud dan rasa tidak dapat memastikan benda yang dicecap maupun diciumnya. Manusia hanya bisa mebedakan 4 jeni rasa yaitu rasa mani, asam, asin dan pahit.

4.      Alat perasa

Alat perasa pada kulit manusia dapat membedakan panas atau dingin namun sangat relative  sehingga ridak  bisa dipaki sebgagai alat observai yang tepat.

Menurut augute comte (1798-1857), dalam sejarah perkembangan jiwa manusia, baik sebagai individu maupun sebagai keseluruhan, berlangsung dalam tiga tahap:

1.      Tahap teologi atau aktif

2.      Tahap filsafat atau metafisk atau abstrak

3.      Tahap positif atau ilmiah real

Metode ilmiah dan langkah langkah operasionalnya

1.      Timbulnya ilmu pengetahuan alam

Makin sempurnanya alat  pengamat bintang berupa teleskop dan semakin meningkatkan kemampuan berfikir manusia, maka pada tahun 1500-1600 terjadi perubahan besar atas semua ajaran Aristoteles maupun Ptolomeus. Sebagai tonggak sejarah dapat dicatat disini adalah:

Nokolas Copernicius (1473-1543). Ia tidak saja astronom tetapi juga ahli matematika dan pengobatan. Tulisannya yang terkenal dan merobak pandangan astronom zaman yunani berjudul “De Revolutionibus Orbium Caelestium”. Artinya “Peredaran Alam Semesta ”. buku itu dituli pada tahun 1507 namun tidak segera diumumkan karena prinsip heliosentrisme (pusat matahari) bertentangan tentang kepercayaan penguasa pada saat itu. Pokok ajarannya antara lain:

1.      Matahari adalah pusat dari sistem solar. Didalam sistem itu bumi adalah salah satu planet diantara planet planet lain yang beredar mengelilingi matahari

2.      Bulan beredar mengelilingi  bumi dan bersama bumi mengelilingi matahari

3.      Bumi berputar pada porosnya dari barat ke timur yang mengakibatkan adanya siang dan malam dan pandangan gerakan bintang  bintang

Pengikut Copernicus yaitu Bruno (1548-1600) memperoleh kesimpulan lebih jauh lagi yaitu:

1.      Jagad raya ini tidak ada batasnya

2.      Bintang  bintang tersebar diseluruh jagad raya

Karena keberaniannya mengungkapkan pendapat yang bertentangan dengan pandangan penguasa waktu itu, maka ia dianggap kemasukan setan lalu dibakar sampai matipada tahun 1600

Ahli astronomi lain yang juga penting dicatat  adalah Johannes Kepler (1571-1630). Ia mengungkpakan pendapatnya antara lain bahwa:

1.      Planet planet beredar mengelilingi matahari pada suatu garis lurus edar yang yang berbentuk elips dengan suatu focus

2.      Bila tarik gari imaginasi dari planet ke matahari, dan sementara itu ia bergerak menurut garis edarnya, maka luas bidang yang ditempuh pada jangka waktu yang sama adalah sama

3.      Pangkat dua dari waktu yang dibutuhkan sebuah planet mengelilingi matahari secara penuh adalah sebanding dengan pangkat tiga dari jarak rata rata planet itu terhadap matahari

Perlu dicatat pula orang besar bernama Galileo (1564-142). Orang italia ini dengan berani penemuannya dengan teleskopnya yang mutakhir pada saat itu, yang bertentangan pada pandangan pandangan penguasa. Ia membenarkan teori Copernicus tentang Heliosentrisme yang jelas bertentangan dengan ajaran agama saat itu yang homosentris atau geosentris. Lebih jauh ia menemukan bahwa ada empat buah bulan yang mengelilingi Yupiter, adanya gunung gunung di bulan, dan suatu bintik hitam di matahari yang sangat penting untuk dapat menghitung kecepatan rotasi matahari. Kelompok taburan bintang yang ia sebut “Milky Way” atau bima sakti terdiri dari dari bermilyar bintang. Dan yang sangat menakjubkan adalah ditemukannya cincin Saturnus.

Langkah Langkah Operaional Metode Ilmiah

Salah satu syarat imu pengetahuan ialah bahwa materi pengetahuan itu haru diperoleh melalui metode ilmiah. Ini berarti bahwa cara memperoleh ilmu pengetahuan itu menentukan apakah pengeetahuan itu termauk ilmiah atau tidak. Metode ilmiah tentu saja haru menjamin akan menghasikan pengetahuan yang ilmiah, yaitu yang bercirikan obyektivitas, konsisten, dan sistematik Langkah langkahnya sebagai berikut:

1.      Perumusahan masalah: yang dimaksud masalah ini adalah pernyataan apa, mengapa, ataupun bagaimana, tentang obyek yang teliti. Masalah itu harus jelas batas batasnya serta dikenal factor factor yang mempengaruhi

2.      Penyusunan hipotesis: yang dimaksud hipoteis adalah suatu pernyataan yang menunjukan kemungkinan jawaban untuk memecahkan masalah yang telah ditetapkan. Dengan kata lain, hipotesis merupakan dugaan yang tentu saja didukung oleh pengetahuan yang ada. Hipotesis juga dapat dipandang sebgaai jawaban sementara, drai permasalahan yang harus diuji kebenarannya dalam suatu observasi atau eksperimentai

3.      Pengujian Hipotesis: yaitu berbagai pengumpulan fakta fakta yang relevan dengan hipotesis yang telah diajukan untuk dapat memperlihatkan apakah terdapat fakta fakta yang mendukung hipotesis tersebut atau tidak. Fakta fakta ini dapat diperoleh melalui pengamatan langung dengan mata atau memlaui teleskop atau dapat juga melalui ujin coba atau eksperimentasi, kemudian fakta fakta itu dikumpulkan melalui pengindraan

4.      Penarikan Kesimpulan: Penarikan keimpulan ini didasrakan atas penilaian melalui analisis dari fakta (data) untuk melihat apakah hipotesis yang diajaukan itu diterima atau tidak.

Soal

1.      Siapakah yang menetapkan pemagian waktu pada dahulu?

a.       Astronomi Babilionia

b.      Amstrong

c.       John F. Kendy

d.      Bill Gates

Jawaban: A

2.      Siapakah ilmuwan yang menyatakan bahwa jagad raya tidak ada batasnya?

a.       Copernicus

b.      Karl Marx

c.       Ibnu Abbas

d.      Ibnu Sina

Jawaban: A

3.      Berikut ini adalah unkapan Johannes Kepler, kecuali?

a.       Planet planet beredar mengelilingi matahari pada suatu garis lurus edar yang yang berbentuk elips dengan suatu focus

b.      Bila tarik gari imaginasi dari planet ke matahari, dan sementara itu ia bergerak menurut garis edarnya, maka luas bidang yang ditempuh pada jangka waktu yang sama adalah sama

c.       Pangkat dua dari waktu yang dibutuhkan sebuah planet mengelilingi matahari secara penuh adalah sebanding dengan pangkat tiga dari jarak rata rata planet itu terhadap matahari

d.      Bumi itu tidak ada batasannya, dan bulan berputar pada porosnya

Jawaban: D

Apakah syarat ilmu pengetahuan: Bahwa materi pengetahuan itu harus diperoleh melalui metode ilmiah.