I. HAKEKAT MIPA - 1.Hakekat IPA

1.1 Hakekat Matematika

MIPA = Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Matematika +

IPA

Ciri – Ciri khusus

IPA: 1 # Kerja sama antara ekperimen dan teori

Teori IPA pemodelan matematis terhadap berbagai prinsip dasar yang

-

Suatu proses induktif dalam menemukan prinsip dasar yang

baru

-

Suatu proses deduktif bagi pengujian teori baru

Dalam membuat interprestasi hasil eksperimen untuk pengambilan

kesimpulan diperlukan kemampuan menggunakan inferensi (kesimpulan)

statistik.

Inilah yang dikenal dengan metode ilmiah suatu metode yang juga

digunakan ilmu – ilmu lain. alam IPA ditekankan pada proses induktif

maupun deduktif. alam Matematika terutama menekankan pada proses

deduktif yang memerlukan penalaran logis dan aksionatik

Matematika terkenal pula dengan materinya yang sangat hierarkhis

sifatnya serta menghasilkan bahasa yang efisien yang sangat dibutuhkan

oleh Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)

Dari segi kemampuan analisis kuantitatif terhadap masalah yang

berkaitan dengan pengajaran MIPA, pemodelan matematis dalam taraf

sederhana dengan menerapkan pemahaman atas berbagai konsep dan

prinsip dalam MIPA merupakan hal yang mutlak perlu dikuasai.

Ciri MIPA :



pengetahuan yang sangat terstruktur dalam arti antara bagian yang

satu dengan bagian yang lain terjalin hubungan fungsional yang erat.



Karena itu konsep – konsep dan prinsip – prinsip dalam MIPA akan

lebih mudah dikuasai jika disajikan dalam bentuk terkait satu dengan

yang lain dengan simpulan – simpulan yang jelas.



Penerapan berbagai pengertian dan prinsip MIPA dalam taraf

sederhana terhadap masalah alamiah seringkali memerlukan:

keterpaduan berbagai komponen MIPA, dengan Matematika sebagai

dasar logika penalaran dan penyelesaian kuantitatif sedangkan fisika,

kimia, biologi sebagai deskripsi permasalahan yang ada.



Untuk menekuninya diperlukan kecintaan yang dalam terhadap ilmu

sebagai suatu sistem logis yang indah dan ampuh.

Kesadaran ini akan menimbulkan dedikasi yang tinggi terhadap

pemahaman ataupun pengembangan ilmu sebagai suatu kebutuham

hidup.

2.HAKEKAT PENDIDIKAN DAN PENDIDIKAN MIPA

2.1 Pendidikan

Suatu proses untuk membantu manusia mengembangkan dirinya

sehingga mampu menghadapi segala perubahan dan permasalahan

dengan sikap terbuka serta pendekatan kreatif tanpa kehilangan identitas

dirinya.

Tujuan Pendidikan Nasional

2.1 Meningkatkan kualitas manusia

Perwujudan manusia Indonesia yang beriman dan bertaqwa kepada

Tuhan Yang Maha Esa.



Berkepribadian

diteruskan kepada peserta didik, tetapi harus pula dipandang

2) Sebagai alat pendidikan yang potensial dapat memberikan uriman

(sumbangan) nyata untuk perwujudan manusia Indonesia yang utuh.

Implikasi dari Ciri MIPA

1. Pendidikan MIPA menghendaki pendekatan – pendekatan tertentu dan

metode – metode tertentu yang sesuai, serta sarana yang mendukung

untuk memantapkan berbagai konsep MIPA pada anak didik,



membuat mereka mampu berpikir kritis,



menggunakan nalar (akal budi) mereka secara efektif dan

efisien.



menanamkan benih sikap ilmiah pada diri mereka

3.HAKEKAT TUGAS GURU DAN TUGAS GURU MIPA



Sebagai pendidik ialah mengupayakan terwujudnya perkembangan

kepribadian peserta didik dalam dimensi yang lebih luas untuk

memberikan iuran (sumbangan) nyata bagi pencapaian tujuan

pendidikan nasional.

Sejalan dengan pikiran pokok di atas, tugas guru MIPA tidak hanya

sekedar



Mengupayakan diperolehnya berbagai pengetahuan dan ketrampilan

dalam MIPA dikalangan peserta didik.



Lebih penting dari itu, seorang guru MIPA hendaknya dapat

mendorong berkembangnya pemahaman dan penghayatan akan

prinsip – prinsip dan nilai – nilai IPA dikalangan peserta didik dalam

rangka menumbuhkan daya nalar, cara berpikir logis, sistematis dan

kreatif, kecerdasan, serta sikap kritis, terbuka dan ingin tahu.

Sehubungan dengan itu, seorang guru MIPA



Hendaknya tidak sekedar menyampaikan informasi/ceritera tentang

MIPA kepada peserta didik tetapi betul – betul membimbing para

siswanya berbuat sesuai dengan prinsip – prinsip dan nilai – nilai yang

terkandung dalam MIPA.

Dengan kata lain, guru MIPA hendaknya

Masih berkaitan dengan sifat dikemukakan di atas, seorang guru

MIPA hendaknya



Dapat menumbuhkan kesenangan belajar MIPA dikalangan peserta

didik. Ini akan besar pengaruhnya terhadap pencapaian hasil yang

diharapkan dari pengajaran MIPA.

Disamping itu, seorang guru MIPA

4. MENGENAL IPA

4.1 Manusia dan Perkembangan Tubuh serta Alam Pikirannya

4.1.1 Manusia sebagai Makhluk yang Unik

(Sifat – sifat Unik Manusia : Jasmani dan Naluri Kehidupannya)

Menurut klasifikasi (Biosistematik), manusia tergolong dalam Dunia

Hewan. Kalau tubuh manusia dibedah, maka pada bagian dalam tubuhnya

ditemui alat – alat (organ) tubuh, seperti : jantung, hati, paru – paru, usus

dan lain – lain yang tidak banyak berbeda dengan yang dimiliki hewan lain

(misalnya: kucing, kera, dll). Demikian pula kalau kita mempelajari sistem

pernafasan, pencernaan makanan, peredaran darah, persarafan dan

fisiologis organ – organ lainnya, pada prinsipnya sama seperti yang

terdapat pada hewan.

Manusia digolongkan dalam Vetebrata, Kelas Mamalia, karena

mempunyai ciri – ciri: mempunyai tulang belakang, tubuhnya mempunyai

rambut, menyusui anaknya, mempunyai empat anggota gerak. Bagian –

bagian anatomi manusia dengan kera sangat serupa, oleh karena itu

mereka dimasukkan kedalam satu golongan yaitu Ordo Primates

(Primata).

Meskipun terdapat banyak persamaan struktur dan fungsi organ

tubuh manusia dengan hewan ini, namun dalam banyak hal manusia

sangat berbeda dengan hewan, sehingga kita dapat mengatakan bahwa

manusia sebenarnya tidak dapat disebut hewan, tetapi suatu makhluk

jenis baru. Tetapi kalau diteliti lebih lanjut, ternyata perbedaan –

perbedaan itu tidaklah dalam anatomi atau fisiologi melainkan terutama

dalam tingkah laku dan prestasi. Jadi perbedaanya terletak pada cara

hidup manusia yaitu disebut kebudayaan. Sebagaimana pula oleh

Daryono Sutoyo dikemukakan bahwa perbedaan antara manusia dengan

hewan itu terletak pada beberapa hal, antara lain berikut ini :

-

kelakuan atau tingkah laku manusia dapat berubah – ubah

-

kemampuan untuk mempengaruhi atau mengubah lingkungan pada

manusia adalah lebih besar

-

manusia membentuk kebudayaan, sedangkan pada hewan boleh

dikatakan tidak mengenal kebudayaan (Daryono Sutoyo:3).

Jelas disini bahwa bagi manusia terdapat lingkungan abiotik dan

lingkungan biotik, juga terdapat lingkunngan kebudayaan (agama, adat –

istiadat, hasil – hasil teknolgi).

Atas dasar ini maka dalam mempelajari biologi manusia dianggap

sebagai hewan, tidaklah mudah untuk memisahkan manusia sebagai

hewan dengan manusia budaya. Contoh : manusia membutuhkan

makanan seperti halnya hewan, tetapi apa yang dimakan (nasi, roti, ikan,

daging dan sebagainya) bergantung kepada sikap budayanya dan tidak

begitu banyak bergantung kepada nilai gizi makanan tersebut. Dalam

mempelajari manusia terdapat daerah perpautan yang luas antara biologi

dan ilmu pengetahuan sosial.

Setiap species mempunyai ciri – ciri khas yang meliputi:

-

Ciri – ciri struktur;

-

Ciri – ciri tingkah laku.

Walaupun diantara individu dalam species manusia banyak terdapat

keanekaragaman, species manusia dapat dibedakan dengan jenis dari

hewan yang paling menyerupai yaitu dari Primates besar bedanya.

Jadi dilihat dari ketiga ciri khas yaitu struktur tubuh, fisiologis dan

tingkah lakunya manusia mencapai berbagai kemampuan dan kecakapan

yang melebihi hewan mamalia lainnya terutama Primates. Manusia telah

mengalami modifikasi struktur tubuh sehingga dapat memberikan ciri

fisiologi atau fungsi dan kemampuan jasmani maupun ciri tingkah

lakunnya tersendiri, yang dapat mengatasi masalah serta penyesuaian

dalam hidupnya.

a. Ciri Struktur Tubuh Manusia :

Struktur tubuh yang mempengaruhi struktur funsi dan tingkah laku

manusia, yaitu :

1.

Sikap tubuhnya yang tegak, kaki yang mempunyai lekukan besar

pada telapak kaki dengan ibu jari yang sebidang letaknya dengan jari –

jari lainnya, memungkingkan tubuh manusia mampu berdiri, berjalan

dan berlari tegak pada kedua kakinya.

2.

Lengan (kaki depan hewan) lebih pendek dari pada kaki (kaki

belakang hewan), sehingga dapat digunakan dengan bebas untuk

mengerjakan atau membawa sesuatu. Ibu jari tangan berkembang

sedekian rupa hingga dapat dipertemukan dengan jari – jari lainnya,

karena itu mampu memegang, membuat alat.

3.

Kepala terletak pada tulang belakang demikian rupa, sehingga

memungkinkan untuk dapat melihat lurus kedepan kalau berdiri tegak.

4.

Otak manusia relatif besar. Manusia kini mempunyai volume otak

dengan kecerdasan, tetapi tidak dapat disangkal bahwa otak manusia

mempunyai kemampuan besar untuk belajar.

1) Gigi dan otot rahang tidak mengalami pertumbuhan yang kuat, karena

manusia telah menemukan dan membuat alat untuk mempertahankan

diri dan untuk menghancurkan makanannya.

Dengan modifikasi atau perkembangan struktur tubuh manusia

ini dapat memberi gambaran batas-batas kemampuan jasmani manusia.

Ternyata kemampuan jasmani manusia jauh dibawah kemampuan jasmani

hewan-hewan lain.

Contoh :

1) Manusia tidak dapat bergerak/lari cepat dibanding dengan macan,

kijang, kuda atau hewan-hewan besar lainnya.

2) Manusia tidak dapat berenang cepat seperti ikan paus,

lumba-lumba.

3) Panca indera penciuman manusia tidak tajam atau kurang

berkembang seperti kucing, anjing.

4) Pendengaran juga kurang berkembang seperti pada tikus dan

kelelawar yang pendengarannya lebih halus.

Dengan kekurangannya itu manusia dapat mengatasinya dan

mengimbangi dengan kecakapan yang lebih tinggi diberbagai lapangan

dibanding dengan hewan-hewan tadi. Oleh karena kecakapannya yang

tinggi ini, manusia dapat menggunakan alat inderanya yang paling

sempurna, yaitu alat penglihat dengan sebaik-baiknya. Manusia dapat

menafsirkan rangsang yang diterimanya dan ia mempunyai pilihannya

yang tak terhingga banyaknya dalam mengadakan reaksi yang tepat serta

prestasi yang tinggi terhadap apa yang dilihatnya. Dapat membuat

alat/perkakas dan menggunakannya.

Secara umum ciri fisiologi manusia tidak banyak berbeda dari

Mamalia lainnya terutama primates. Beberapa ciri fisiologi yang

berpengaruh pada tingkah laku manusia antara lain :

1) Manusia tidak mempunyai musim bereproduksi (berbiak). Kegiatan

reproduksi dapat terjadi setiap saat sepanjang tahun, sehingga

kelahiran anak dapat terjadi pada bulan yang berbeda dalam

setahun.

2) Umur manusia relatif lebih panjang dibanding umur hewan mamalia

pada umumnya. Hal ini karena manusia mempunyai kemampuan

merawat dan melindungi dirinya dnegan sangat baik.

pengalaman serta penemuan yang menjadi pengetahuan, terkumpul

dalam kelompok ini dan memungkinkan timbulnya kebudayaan.

Pemindahan ilmu pengetahuan bergantung kepada komunikasi

antar individu. Manusia dapat mengadakan komunikasi melalui isyarat

dalam hal ini adalah bahasa. Bahasa adalah dasar kemuanusiaan dasar

prestasi manusia. Tetapi kita tak mengetahui kapan manusia mulai

berbicara; tidak ada keterangan mengenai bagaimana bahasa itu dimulai.

Berbicara adalah suatu ciri dasar tingkah laku manusia.

Dari ciri struktur maupun ciri fisiologinya memungkinkan timbulnya

ciri-ciri tingkah laku yang khas bagi manusia sebagai Mamalia yang paling

utama. Ciri-ciri tingkah lakunya itu nampak pada sifat-sifat manusia

umumnya.

Adapun sifat-sifat manusia itu sebagai berikut :

1)

Berfikir

:

a. Manusia itu pada umumnya berfikir egosentris.

Artinya pikirannya senantiasa berfikir kepada kepentingan manusia.

Contoh : Menebang hutan, membuat jalan, membuat industri

semuanya demi kepentingan manusia.

b. Berbudaya

: Akibat berfikir, manusia mempunyai kebudayaan.

Kebudayaan berpengaruh terhadap manusianya sendiri.

c. Senang belajar

: karena senang belajar, mengakibatkan adanya

pendidikan. Pendidikan berpengaruh besar terhadap manusianya

sendiri.

Contoh: Pendidikan mempengaruhi kedudukan dalam masyarakat,

mempengaruhi penghasilan, mempengaruhi pandangan

masyarakat, jadi mempengaruhi manusianya sendiri.

Cara berkomunikasi antara sesama dan kemampuan manusia berbahasa,

menyebabkan manusia menjadi mahluk utama di dunia.

2) Manusia mempunyai kebutuhan makan

:

Untuk keperluan hidupnya manusia memerlukan makanan.

Makanan berpengaruh terhadap : pertumbuhan, perkembangan

dan pembiakan. Gizi makanan mempengaruhi kesehatan,

kecerdasan, cara kerja, kebudayaan, manusia, keluarga, ras,

bangsa dan lain-lain.

3) Ingin panjang umur

:

Akibat sifat ini, manusia itu selalu ingin sehat, mengatasi penyakit,

membatasi kerja terlalu keras, mencegah kelaparan.

4) Suka berteduh

:

Akibatnya manusia memakai pakaian. Macam pakaian dipengaruhi

oleh iklim, selera masyarakat dan bahan yang tersedia. Sedangkan

cara berpakaian berpengaruh terhadap kesehatan.

5) Suka mencari kesenangan hidup atau kebahagiaan

:

Contoh : rekreasi, kesenian, kosmetika, dan sebagainya.

6) Ingin mempunyai keturunan.

Bagaimana naluri kehidupan manusia ?

(instinct) adalah sikap yang dibawa turun temurun, tak berubah-ubah dan

berperan untuk memlihara kelangsungan hidup sesuatu individu di alam.

Segala macam ciri kehidupan dijalani secara naluri. Makan,

bernafas, bergerak, berlindung dan berbiak adalah naluri. Setiap mahluk

termasuk manusia sebenarnya memiliki naluri. Mahluk yang mempunyai

kecerdasan yakni yang bisa belajar, memikirkan, memecahkan masalah

dan memperbaiki sikap-sikap meniru (stereotip) seperti manusia, akan

dapat menekan sikap asli (naluri) nya sampai batas-batas tertentu yang

mungkin lebih menguntungkan. Sampai batas-batas tertentu, karena

setiap mahluk tak akan mungkin dapat meninggalkan sama sekali

pembawaan naluri.

Contoh:



Naluri makan tidak mungkin ditekan dan ditinggalkan. Namun waktu

makan dapat diatur.



Naluri masyarakat manusia telah berkembang oleh karena kemampuan

berfikir dan belajarnya.



Naluri berlindung pada manusia menyebabkan meraka membuat jaket

wool, rumah bertingkat, membuat senjata dan lain-lain.

Inilah keunikan manusia, yang menyangkut jasmaninya yang telah

berkembang yang memungkinkan penyesuaian fisiologi serta terbentuk

sikap atau tingkah laku manusia dan prestasinya yang agak berlainan

dengan hewan. Tentunya berkat kemampuan dan kecakapannya yang

tinggi.

Rasa Ingin Tahu

ingin tahu tentang dirinya sendiri. Rasa ingin tahu itu untuk memenuhi

kebutuhan fisik, mempertahankan kelestarian hidupnya, dan untuk

kebutuhan nonfisik, kebutuhan alam pikirannya.

Tumbuh-tumbuhan menunjukkan tanda-tanda kehidupan,

bertumbuh dan bergerak namun gerakan itu terbatas pada

mempertahankan kelestarian hidupnya yang bersifat tetap. Misalnya:

daun-daun yang selalu cenderung untuk mencari sinar matahari atau

akar-akar yang selalu cenderung mencari air yang kaya mineral untuk

kebutuhan hidupnya. Hal ini berlangsung sepanjang zaman.

Hewan menunjukkan adanya kehendak berpindah dari satu tempat

ke tenpat lain. Contoh : urung-burung bergerak dari satu tempat ke

tempat yang lain di dorong oleh suatu keinginan yaitu rasa ingin tahu

apakah disana ada cukup makanan atau ingin tahu apakah di suatu

tempat cukup aman untuk membuat sarang. Setelah mengadakan

peninjauan (eksplorasi), burung itu menjadi tahu. Itulah “pengetahuan”

dari burung itu. Burung juga memiliki “pengetahuan” bagaimana caranya

membuat sarang di atas pohon. Tetapi pengetahuan itu ternyata tidak

berubah dari zaman ke zaman. Burung pipit dari dulu hingga sekarang

membuat sarang yang sama tak pernah berubah.

Rasa ingin tahu dan pengetahuan dari hewan yang tetap sepanjang

zaman itu disebut naluri (insting). Naluri ini brpusat pada satu hal saja

yaitu untuk mempertahankan kelestarian hidupnya. Untuk itu mereka

perlu makan, melindungi diri dan berkembang biak.

pengetahuan yang lebih baru. Hal yang demikian ini berlangsung terus

berabad-abad lamanya, sehingga terjadi suatu akumulasi pengetahuan.

Contoh : manusia purba zaman dahulu yang hidup di gua-gua atau di atas

pohon. Oleh karena kemampuannya berfikir yang tidak semata-mata

didorong oleh sekedar kelestarian hidupnya tetapi juga untuk membuat

hidupnya lebih menyenangkan, maka meraka mampu membuat rumah dia

atas tiang-tiang kayu yang kokoh. Bahkan sekarang manusia mampu

membuat istana ataupun gedung-gedung pencakar langit dibandingkan

dnegan harimau yang hidup di gua-gua atau monyet yang membuat

sarang di atas pohon, tidak mengalami perubahan sepanjang zaman.

Rasa ingin tahu yang terus berkembang dan seolah-olah tanpa

batas itu menimbulkan perbendaharaan pengetahuan pada manusia itu

sendiri. Pengetahuan manusia berkembang sampai kepada hal-hal

bercocok tanam, menyangkut keindahan dan sebagainya.

Mitos dan Perkembangan Alam Pikiran Manusia

Manusia tidak hanya ingin memenuhi kebutuhan fisiknya, tetapi

juga ingin memenuhi kebutuhan nonfisik atau kebutuhan alam pikirannya.

Rasa ingin tahu manusia ternyata tidak dapat terjawab atas dasar

pengamatan maupun pengalamannya. Untuk memuaskan alam

pikirannya, manusia membuat atau mereka-reka sendiri jawabannya.

Contoh:



Apakah pelangi itu ?

Karena tak dapat dijawab, mereka meraka-reka dengan jawaban

bahwa pelangi adalah “selendang bidadari”. Muncul pengetahuan

baru, yaitu “bidadari”.

Karena tak tahu jawabannya, maka di reka-reka sendiri dengan

jawaban “yang berkuasa dari gunung sedang marah”. Muncul

pengetahuan baru, yaitu yang disebut “yang berkuasa”.

Dengan menggunakan jalan pikiran yang sama, muncul anggapan

“yang berkuasa di dalam hutan yang lebat, sungai yang besar, pohon

yang besar, matahari, bulan, kilat, raksasa yang menelan bulan pada saat

gerhana bulan. Pengetahuan ini di terima sebagai kepercayaan

masyarakat.

Pengetahuan-pengetahuan baru yang bermunculan dan merupakan

gabungan dari pengamatan, pengalaman dan kepercayaan itu disebut

mitos. Adapun cerita yang berdasarkan atas mitos ini disebut “legenda”.

Mitos ini timbul disebabkan antara lain karena keterbatasan alat

indera manusia.Misalnya :

1) Penglihatan

:

Banyak benda-benda bergerak begitu cepat sehingga tak tampak

oleh mata. Mata tak dapat membedakan seluruh gambar yang

berbeda dalam satu detik. Mata tak mampu melihat partikel atau

jauhnya benda.

2) Pendengaran

:

Pendengaran manusia terbatas pada getaran yang mempunyai

frekuensi dari 30 sampai dengan 30.000 perdetik. Getaran dibawah

30 atau di atas 30.000 perdetik tak terdengar.

3) Bau dan rasa :

Bau dan rasa tidak dapat dipastikan benda yang dikecap maupun

diciumnya. Manusia hanya bisa membedakan empat jenis rasa,

yaitu : rasa manis, masam, asin, dan pahit.

udara. Bau dapat membedakan satu benda dengan benda yang

lain, namun tidak semua orang bisa melakukannya.

4) Alat perasa

:

Alat perasa pada kulit manusia dapat membedakan panas atau

dingin, namun sangat relatif, sehingga tidak dapat dipakai sebagai

alat observasi yang tepat.

Alat-alat indera tersebut di atas sangat berbeda antara manusia :

ada yang sangat tajam penglihatannya ada yang tidak. Demikian pula ada

yang tajam penciumannya ada yang lemah. akibat dari keterbatasan alat

indera kita maka mungkin timbul salah informasi, salah tafsir dan salah

pemikiran.

Untuk meningkatkan ketepatan alat indera tersebut dapat juga

orang dilatih untuk itu, tapi tetap sangat terbatas. Usaha-usaha lain

adalah menciptakan alat, meskipun alat yang diciptakan ini masih

mengalami kesalahan. Pengulangan pengamatan dengan berbagai cara

dapat mengurangi kesalahan pengamatan tersebut.

Jadi mitos ini dapat diterima oleh masyarakat pada masa itu karena :

a) Keterbatasan pengetahuan yang disebabkan karena keterbatasan

penginderaan baik langsung maupun dengan alat.

b) Keterbatasan penalaran.

c) Hasrat ingin tahunya terpenuhi.

Tetapi yang menakjubkan adalah bahwa mereka telah mengenal

ekliptika atau bidang edar matahari, dan telah menetapkan perhitungan

satu tahun yaitu satu kali matahari beredar kembali ke tempat semula,

sama dengan 362,25 hari.

Horoskop atau ramalan nasib manusia berdasarkan perbintangan

juga berasal dari zaman Babylonia ini. Masyarakat waktu itu, bahkan

mungkin masih ada pada masa kini, dapat menerimanya. Pengetahuan

yang mereka peroleh dari kenyataan pengamatan dan pengalaman tidak

dapat digunakan untuk memecahkan masalah hidup sehari-hari yang

mereka hadapi.

Contoh :

Suatu saat hasil pertanian mereka tidak memuaskan namun pada

saat yang lain baik sekali. Mereka sendiri tidak memahami mengapa

demikian. Pengetahuan mereka belum dapat menjawab mengapa hal itu

terjadi maka mereka percaya pada mitos, dan dikaitkan nasib itu pada

bulan, matahari, dan bintang-bintang.

Pengetahuan perbintangan pada masa itu memang sedang

berkembang. Kelompok bintang atau rasi scorpio, virgo, pisces, leo, dan

sebagainya yang masih kita kenal pada zaman sekarang ini, berasal dari

zaman Babylonia. Pengetahuan ajaran orang-orang Babylonia itu

setengahnya memang berasal dari hasil pengamatan maupun pengalaman

namun setengahnya berupa dugaan, imajinasi, kepercayaan atau mitos.

Pengetahuan seperti ini dapat disebut sebagai “pseudo science” artinya

mirip sains tapi bukan sains.

Suatu pola berfikir yang satu langkah lebih maju daripada mitos

ataupun pseudo science tersebut di atas ialah penggabungan antara

pengamatan, pengalaman, dan akal sehat atau rasional.

Sebagai tonggak sejarah dapat disebutkan disini seorang ahli pikir

bangsa Yunani bernama Thales (624-548 SM), seorang astronom yang

juga ahli dibidang matematika dan tehnik. Beliaulah yang pertama

berpendapat bahwa bintang-bintang mengeluarkan cahayanya sendiri

sedangkan bulan hanya sekedar memantulakan cahayanya dari matahari.

Ia juga berpendapat bahwa bumi merupakan suatu piring yang

datar yang terapung di atas air. Dialah orang yang pertama

mempertanyakan asal usul dari semua benda yang kita lihat di alam raya

ini. Ia berpendapat bahwa adanya beranekaragamnya benda di alam ini

sebenarnya merupakan gejala saja bahan dasarnya amat sederhana.

Bahan dasar tersebut membentuk benda-benda beraneka ragam itu

melalui suatu proses, jadi tidak berbentuk begitu saja.

Pendapat tersebut di atas sungguh merupakan perubahan besar

dari alam pikiran manusia pada masa itu. Masa itu orang-orang

beranggapan bahwa aneka ragam benda di alam itu diciptakan oleh

dewa-dewa seperti apa adanya.

Karena kemampuan berfikir manusia semakin maju dan disertai juga oleh

adanya perlengkapan pengamatan, misalnya berupa teropong bintang

yang mungkin sempurna, maka mitos dengan berbagai legendanya makin

ditinggalkan. Manusia makin cenderung menggunakan akal sehat atau

rasionya.

Orang-orang Yunani lainnya yang patut dicatat pemberi iuran

kepada perubahan pola berfikir masa itu antara lain :

1) Pythagoras (500 SM). Terkenal dibidang matematika.

Kita kenal seperti sekarang yaitu “dalil Pythagoras” (tentang

segitiga siku-siku)

C

2

_{= a}

2

_{+ b}

2

Tentang unsur dasar ia tentang alam semesta, Pythagoras

berpendapat bahwa berpendapat : ada 4 bentuk yaitu; tanah, api,

udara dan air. Tentang alam semesta, Pythagoras berpendapat

bahwa bumi ini bulat dan berputar; karena berputar maka nampaknya

seolah-olah alam berputar mengelilingi bumi.

2) Demokritos (460-370 SM).

Tentang unsur-unsur dasar ia berpendapat bahwa apabila

suatu benda dipecah dan dibagi terus menerus pada suatu saat

sampailah pada bagian yang terkecil dari benda itu. Bagian terkecil

dari benda itu yang tak dapat dibagi-bagi lagi disebut atomos atau

atom. Karena kecilnya, maka tidak tampak oleh mata.

3) Aristoteles (348-322 SM).

Tentang unsur dasar ia menyebutkan adanya zat tunggal. Zat

tunggal ini dapat berubah-ubah bentuk tergantung kondisinya, yaitu

menjadi bentuk tanah, air, udara atau api (transmutasi). Adnya

transmutasi ini disebabkan oleh keadaan dingin , lembab, panas dan

kering.



dalam kondisi lembab dan panas

bentuk udara



dalam kondisi panas dan kering

bentuk api



dalam keadaan kering dan dingin

bentuk tanah



dalam keadaan dingin dan lembab

bentuk air

Beliau berpendapat pula bahwa apabila disuatu tempat tidak ada

apa-apanya (benda) disitu ada sesuatu yang imaterial yaitu ether. Ia tidak

percaya adanya hampa udara.

Ajarannya yang penting adalah suatu pola berfikir dalam

Contoh :

1. disebut premis mayor yaitu sesuatu yang berlaku umum.

2. premis minor yaitu sesuatu yang khusus.

3. kesimpulan.

Kesimpulan ditarik dari sesuatu yang umum menuju kepada

yang khusus. Cara ini dikenal sekarang sebagai metode

deduksi.

4)

Ptolomeus (127-151).

Orang besar 450 tahun setelah Aristoteles. Beliau berpendapat bahwa

bumi adalah pusat dari jagat raya, berbentuk bulat, diam setimbang tanpa

tiang penyangga. Bintang-bintang menempel tetap pada langit dan berputar

mengelilingi bumi sekali dalam 24 jam. Planet beredar melalui orbitnya

sendiri terletak antara bumi dan bintang.

TIMBULNYA ILMU PENGETAHUAN ALAM

Berkat makin sempurnanya alat pengamat bintang berupa teleskop

dan semakin meningkatnya kemampuan berfikir manusia maka pada tahun

1500-1600 terjadi perubahan besar atas semua ajaran Aristoteles maupun

Ptolomeus. Sebagai tinggak sejarah dapat dicatat disini adalah :

NIKOLAUS COPERNICUS (1473-1543). Ia tidak saja astronom tetapi juga ahli

matematika dan pengobatan. Tulisannya yang terkenal dan merompak

caelestium”. Artinya “peredaran alam semesta”. Buku itu ditulis pada tahun

1507 namun tidak segera diumumkan karena prinsip heliosentrisme (pusat

matahari) bertentangan dnegan kepercayaan penguasa pada saat itu. Pokok

ajarannya antara lain:

1. Matahari adalah pusat dari solar sistem. Di dalam 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 dan mengakibatkan

adanya siang dan malam dan pandangan gerakan bintang-bintang.

Pengikut Copernicus yaitu BRUNO (1548-1600) memperoleh kesimpulan

lebih jauh lagi yaitu :

1. Alam raya ini tak ada batasnya.

2. Bintang-bintang tersebar diseluruh ruang angkasa.

Karena keberaniannya mengungkapkan pendapat yang bertentangan dengan

penguasa waktu itu, maka ia dianggap kemasukan setan lalu dibakar sampai

mati. tahun 1600.

Ahli Astronomi lain yang juga penting dicatat adalah Johannes Kepler

(1571-1630). Ia mengungkapkan pendapatnya bahwa :

1. Planet-planet beredar mengelilingi matahari pada suatu garis edar

yang berbetuk elips dengan suatu fokus.

2. 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.

Orang Italia ini dnegan berani mengumumkan penemuannya, dengan

teleskop nya yang mutakhir pada saat itu, yang bertentangan dengan

pandangan penguasa. Ia membenarkan teorinya 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 jupiter. Ia juga menemukan adanya

gunung-gunung di bulan. Suatu bintik hitam di matahari yang snagat penting untuk

menghitung kecepatan rotasi matahari. kelompok taburan bintang yang ia

sebut Milky Way atau bima sakti terdiri dari bermilyar bintang dan yang

sangat menakjubkan adalah ditemukannya cincing saturnus.

Dari Copernicus sampai Galileo dapat kita anggap sebagai permulaan

abad ilmu pengetahuan modern yang menempatkan suatu kebenaran

berdasarkan induksi atau eksperimentasi.

HAKEKAT ILMU PENGETAHUAN ALAM.

Ilmu pengetahuan alam yang bermula timbil dari rasa ingin tahu

manusia, sekarang telah berkembang pesat dan telah banyak mempengaruhi

kehidupan masyarakat . Penmuan-penemuan dalam bidang ilmu

pengetahuan alam dan teknologi dapat memberikan kemudahan dan

peningkatan kehidupan masyarakat. Misalnya peningkatan penyediaan

sandang dan pangan, kualitas kesehatan individu dan masyarakat.

Kecuali itu, penemuan-penemuan dalam bidang ilmu pengetahuan

alam dan teknologi merupakan dasar pembuka jalan bagi pengembangan

ilmu pengetahuan alam selanjutnya. Semua penemuan-penemuan ilmu

pengetahuan alam masa kini, bukanlah hasil penemuan secara serentak,

melainkan merupakan jalinan penemuan-penemuan sebelumnya. Suatu

manusia untuk bereksperimen selanjutnya. Dengan demikian terjadi proses

berantai yang dinamis dan menyebabkan ilmu pengetahuan alam

berkembang pesat.

Contoh :

Penemuan tentang peranan kromosom dan gen dalam menurunkan

sifat-sifat mahluk hidup dari generasi terdahulu pada generasi berikutnya, telah

ditetapkan untuk memperoleh bibit unggul. Dengan jalan perkawinan silang

dan mutasi buatan, diperoleh tanaman baru yang mempunyai produksi lebih

tinggi dan tahan hama. Ini berarti dapat meningkatkan penyediaan pangan

masyarakat.

Contoh lain misalnya dengan diketemukannya mikroskop sederhana,

terbuka jalan untuk mempelajari organisme-organisme kecil yang semula

tidak dapat dilihat. Pengetahuan tentang mikroorganisme itu makin

berkembang dan melahirkan ilmi mikrobiologi. Selain itu, penemuan

mikroskop juga membuka jalan bagi pengembangan dan penemuan berbagai

jenis mikroskop yang memiliki kemampuan lebih tinggi.

Pengertian Ilmu Pengetahuan Alam

Ilmiu pengetahuan alam yang bahasa asingnya “science” berasal dari

kata latin “Scientia” yang berarti saya tahu. Kata “science” sebenarnya

semula berarti ilmu pengetahuan yang meliputi baik ilmu pengetahuan sosial

(Social science) maupun ilmu pengetahuan alam (natural science). Lama

kelamaan, bila seseorang mengatakan “science” maka yang dimaksud adalah

“natural science” atau dalam bahasa Indonesia disebut ilmu pengetahuan

alam dan disingkat IPA. sedangkan IPA sendiri terdiri dari ilmu-ilmu fisik

(Physical science) yang natara lain kimia, fisika, astronomi dan geofisika,

Untuk mengidentifikasikan IPA dengan kata-kata atau dengan kalimat

yang singkat tidak mudah, karena sering kurang dapat menggambarkan

secara lengkap pengertian IPA tersebut. Terdapat beberapa definisi IPA

diantaranya adalah :

1) Menurut H.W. Fowler : “Ilmu pengetahuan alam adalah pengetahuan

alam yang sistematis dan dirumuskan , yang berhubungan dengan

gejala-gejala kebendaan dan didasarkan terutama atas pengamatan

dan deduksi”.

Definisi IPA ini tampaknya banyak diterima dan dipakai di

sekolah-sekolah di Indonesia.

2) Menurut Robert B.Sund : “Ilmu pengetahuan alam adalah sekumpulan

pengetahuan dan juga suatu proses“.

Dalam definisi ini IPA mengandung dua unsur, yaitu sebagai

sekumpulan pengetahuan dan sebagai suatu proses untuk

memperoleh dan mengembangkan pengetahuan tersebut.

3) Definisi lainnya, yaitu menurut James B. Conant : “Ilmu pengetahuan

alam adalah suatu rangkaian konsep-konsep yang saling berkaitan

dan bagan-bagan konsep yang telah berkembang sebagai hasil

eksperiment dan obeservasi dan bermanfaat untuk eksperimen serta

observasi lebih lanjut”.

Dalam definisi ke tiga ini terdapat tiga unsur IPA. Yang pertama,

adalah serangkaian konsep dan bagan konsep yang saling berkaitan. Yang

dimaksud bagan konsep ialah suatu konsep yang menyangkut

konsep-konsep lain yang relevan. Misalnya konsep-konsep evolusi yang menyangkut konsep-konsep

mutasi, konsep variasi, konsep penyebaran geografis. Adapun unsur kedua

observasi dan eksperimen. Sedangkan unsur ketiga berupa manfaat dan

penerapannya, yaitu untuk observasi dan eksperimen lebih lanjut.

Dari ketiga contoh definisi IPA tersebut, secara keseluruhan dapat

disimpulkan bahwa IPA merupakan suatu pengetahuan yang ilmiah, karena

IPA mempunyai syarat-syarat berikut :

1) Bersifat objektif, artinya pengetahuan itu sesuai dengan kenyataan

dari objeknya dan dapat dibuktikan dengan pengamatan dan

pengamalan empirik. Adapun objek studi IPA adalah benda-benda

dan gejala-gejala kebendaan, baik benda hidup, benda mati maupun

tidak hidup.

2) Bersifat sistematik, artinya IPA mempunyai sistem yang teratur.

Sistem ini dipergunakan untuk menyusun, mengorganisasikan

pengetahuan, konsep-konsep dan teori IPA.

3) Mengandung metode tertentu yaitu metode ilmiah. Metode ini

dipergunakan untuk mempelajari objek studi, untuk memperoleh

pengetahuan dan juga cara berfikir dan memcahkan masalah.

HAKIKAT IPA

Untuk mempelajari hakikat IPA perlu kita kaji kembali ketiga contoh

definisi IPA.

IPA pada hakekatnya merupakan suatu produk, proses dan penerapan

dengan penjelasan sebagai berikut :

1) IPA pada hakikatnya merupakan suatu produk atau hasil. IPA

kedua) dan sekumpulan konsep-konsep dan bagan konsep (dalam

definisi ketiga) yang merupakan hasil suatu proses tertentu.

2) IPA pada hakikatnya adalah suatu proses (dalam definisi kedua).

Yaitu proses yang digunakan untuk mempelajari objek studi,

menemukan dan mengembangkan produk-produk IPA. Dalam Proses

ini digunakan metode ilmiah dan terutama ditekankan pada proses

observasi dan eksperimen (dalam definisi pertama dan kedua).

Dengan mengutip pendapat Einstein tentang proses IPA, John G.

Kemeny menegaskan baha IPA berangkat dari fakta dan berakhir pada fakta.

Kemeny menjelaskan terdapatnya tiga tahapan dalam proses tersebut;

a) Bertolak dari Fakta-fakta khusus hasil observasi dan

eksperimen terdahulu, disusun konsep-konsep kemudian

teori-teori. Penyusunan teori secara demikian disebut secara

induktif, yaitu bertolak dari sesuatu yang khusus menuju

sesuatu yang umum, atau dari fakta-fakta hasil eksperimen

dan observasi, menuju terbentuknya teori. Tahapan ini disebut

tahapan induksi.

Dari beberapa pengamatan menunjukkan bahwa

tumbuhan berkeping satu mempunyai akar serabut maka kita

selidiki tumbuhan satu lainnya, ternyata semuanya berakar

serabut. Kemudian diambil kesimpulan umum bahwa

tumbuhan berkeping satu mempunyai akar serabut.

b) Tahapan kedua adalah deduksi.Berrtitik tolak dari suatu teori

atau kesimpulan umum yang telah dianggap benar,dapat

diramalkan atau diprediksi fakta-fakta baru yang bersifat

khusus. Fakta-fakta atau ramalan-ramalan baru ini merupakan

konsekuensi-konsekuensi yang timbul dari teori atau

kesimpulan umum tersebut.

Contoh :

Misalnya kita sudah menganggap benar kesimpulan

umum tentang tumbuhan berkeping satu tersebut. Bila suatu

ketika ditemukan tumbuhan yang berakar serabut, maka kita

c) Diketemukannya dugaan atau ramalan baru, akan mendorong

dilakukannya observasi dan eksperimen selanjutnya, untuk

menguji kebenaran ramalan-ramalan tersebut. Tahapan ini

disebut tahapan verifikasi. Ramalan atau konsekuensi yang

telah diuji kebenarannya melahirkan fakta-fakta baru yang

secara induktif dapat disusun teori baru lagi. Dengan demikian,

proses-proses IPA merupakan proses yang berantai dan

melingkar, yang bertolak dari fakta dan berakhir pada fakta

baru. Secara singkat proses tersebut digambarkan pada bagan

berikut

Matematika mempunyai sumbangan yang penting bagi

perkembangan IPA. Matematika antara lain berperan sebagai

penunjang untuk memahami gejala-gejala alam dan untuk

memperhitungkan secara logis sesuatu yang tidak dapat diperoleh

dari observasi dan eksperimen. Perkembangan IPA bukan hanya

karena proses induksi dan deduksi tetapi juga peranan

yang disertai perhitungan matematika melahirkan IPA kuantitatif

yang dipandang merupakan IPA modern.

3) Adapun hakikat IPA yang ketiga adalah bahwa IPA pada hakikatnya

merupakan suatu penerapan atau aplikasi. penerapan teori-teori IPA

akan melahirkan teknologi yang dapat memberi kemudahan bagi

kehidupan. Penerapan-penerapan IPA ini juga berguna untuk

mengembang teori dan teknologi baru.

Erat kaitannya dengan hakikat IPA sebagai suatu penerapan,

Norman Campbell memandang IPA menjadi dua aspek yag satu sama lain

tidak dapat dipisahkan bagai mata uang dnegan kedua sisi-sisinya. Kedua

aspek tersebut adalah ”practical science” dan aspek “pure science” sebagai

”practical science” IPA sangat bermanfaat dalam kehidupan masyarakat

melalui teknologi. Sebagai “pure science”, IPA tidak dapat bermanfaat

langsung bagi kehidupan, tetapi mengandung nilai intelektual. Apa yang kita

pelajari secara langsung dari IPA adalah aspek “pure science” tersebut.

Sebagai suatu produk, proses maupun penerapan, IPA memiliki

ciri-ciri tertentu yang dapat membedakan ilmu pengetahuan lain. Adapun ciri-ciri-ciri-ciri

tersebut adalah :

1) Pengetahuan dalam IPA bersifat universal. Ini berarti konsep-konsep

dan teori IPA tetap konsisten danb berlaku dimana-mana. Hal ini

antara lain karena IPA tidak membahas nilai-nilai moral dan etika, dan

menjangkau nilai-nilai keindahan dan seni budaya yang nilainya

dipengaruhi oleh kebudayaan masing-masing tempat.

Contoh :

Hukum gravitasi Newton berlaku mulai dari apel-apel yang

jatuh ke bumi pada berbagai tempat, hingga bergeraknya bulan

mengelilingi bumi dan juga bergeraknya planet-planet mengelilingi

matahari.

2) Ciri kedua dari IPA ialah konsep-konsep dalam IPA dapat diuji

kebenarannya oleh siapa saja pada setiap waktu. ini berarti

konsep-konsep IPA dapat dibuktikan oleh ilmuwan-ilmuwan lain pada waktu

yang berbeda-beda.

Berdasarkan hasil pengamatannya, Alexis Bouvard (Perancis)

mengamati bahwa terdapat kelainan-kelainan dari orbit planet

Uranus. Dua belas tahun kemudian, John Adam (Inggris) dan Jean

Leverier (Perancis) dengan perhitungan-perhitungan teoritis

menunjukkan bahwa penyimpangan orbit Uranus tersebut disebab

planet lain dibelakangnya dnegan lokasi yang dapat ditentukan. Pada

tahu

1842, barulah observatorium Berlin dapat mengamati lokasi

tersebut dan menemukan planet baru yang kemudian diberi nama

Neptunus. Dengan demikian hipotesis Leverier dapat dibuktikan

kebenarannya oleh orang lain.

3) Ciri ketiga dari IPA adalah bahwa konsep dari teori IPA bersifat

tentatif yang berarti kemungkinan dapat diubah bila ditemukan fakta

baru yang tidak sesuai dengan konsep dan teori tersebut.

Metoda Ilmiah Sebagai Ciri IPA

Metoda ilmiah merupakan cara-cara ilmiah untuk memperoleh

pengetahuan dan yang menentukan apakah suatu pengetahuan bersifat

pengetahuan yang ilmiah, yaitu yang bersifat objektif, sistematis dan

konsisten.

Metoda ilmiah terutama digunakan dalam IPA, tetapi juga banyak

juga digunakan dalam ilmu pengetahuan lain. Dalam bentuk dan

langkah-langkah sederhana, juga dapat dipergunakan untuk memecahkan masalah

dalam kehidupan agar memperoleh keputusan yang objektif. Adapun

langkah-langkah operasionalnya adalah sebagai berikut adalah :

1) Perumusan masalah

Langkah metoda ilmiah diawali dengan merasakan adanya masalah

dan berkeinginan untuk memecahkan masalah. Masalah antara lain

timbul karena adanya kesenjangan antara apa yang seharusnya

terjadi dengan keadaan yang sebenarnya. Yang dimaksud dengan

masalah disini umumnya ialah berupa pertanyaan yang mengandung

unsur-unsur apa, mengapa, dan bagaimana suatu objek yang akan

diteliti.

Langkah selanjutnya adalah membatasi masalah dan

faktor-faktor yang mempengaruhi untuk menentukan ruang lingkup

dirumuskan agar menjadi jelas sehingga mempermudah

langkah-langkah selanjutnya dalam memecahkan masalah tersebut.

2) Penyusunan hipotesis

Hipotesis adalah pernyataan yang mengandung jawaban-jawaban

sementara tentang masalah yang diteliti dan yang harus diuji

kebenaranya melalui observasi dan eksperimen. Hipotesis

menunjukkan adanya kemungkinan-kemungkinan jawaban atau

dugaan-dugaan sementara tentang masalah yang diteliti. Penyusunan

hipotesis harus dilandasi pengetahuan-pengetahuan yang berkaitan

dengan masalah yang diteliti dan faktor-faktor yang

mempengaruhinya.

3) Pengumpulan data

Yaitu mengumpulkan data yang ada hubungannya dengan masalah

tersebut dan yang relevan dengan hipotesis yang telah disusun.

Pengumpulan data ini antara lain dapat dilakukan dengan mencari

informasi dari buku-buku sumber atau dari orang yang dianggap

Langkah selanjutnya dalah menyeleksi dan mengklasifikasikan

data. Data yang telah terkumpul diseleksi untuk dipilih data yang erat

hubungannya dengan masalah dan yang dapat dipergunakan untuk

memecahkan masalah tersebut. Mengklasifikasikan data berarti

menggolong-nggolongkan data sesuai dengan jenis dan kategorinya

dalam memecahkan masalah. Bila perlu data kuantitatif dapat disusun

dalam bentuk tabel atau grafik.

4) Pengujian hipotesis

Pengujian hipotesis dapat dilakukan dengan melakukan pengamatan

atau observasi dan dapat dilakukan dengan melalui eksperimen.

Pengujian hipotesis tidak berarti harus membenarkan hipotesis karena

suatu hipotesis dapat ditolak kebenarannya bila hasil-hasil eksperimen

atau observasi tersebut ternyata tidak mendukungnya.

Hasil-hasil eksperimen dan data yang telah terkumpul

kemudian diolah dan dianalisis untuk menentukan apakan hipotesis

yang telah diajukan ditolak atau diterima kebenarannya.

Berdasarkan hasil analisis data dan hasil eksperimen yang telah

dilakukan pada proses pengujian hipotesis ditarik kesimpulan

hipotesis mana yang ditolak dan hipotesis mana yang diterima.

Kesimpulan yang diambil merupakan pengetahuan yang telah di uji

kebenarannya. Kesimpulan tersebut juga merupakan jawaban

terhadap masalah yang diteliti atau dipecahkan, yang

dikomunikasikan dalam bentuk laporan hasil penelitian. Kecuali itu

dari suatu hasil penelitian, biasanya timbul masalah-masalah baru

yang perlu diteliti.

Apakah keseluruhan langkah-langkah metoda ilmiah tersebut perlu

dilakukan secara berurutan ? Pada umumnya, langkah-langkah tersebut

perlu dilakukan secara teratur dan berurutan, karena langkah yang satu

merupakan landasan dari langkah berikutnya. Tetapi pada beberapa pustaka,

langkah pengumpulan data dilakukan lebih dahulu sebelum penyusunan

hipotesis. Ini membawa konsekwensi, terkumpulnya data yang akhirnya

kurang relevan dengan hipotesis yang akan disusun. Sebaliknya mungkin

saja terjadi, data yang diperlukan terlewat untuk dikumpulkan, hingga perlu

Sekalipun kesimpulan suatu penelitian diambil berdasarkan

metoda-metoda ilmiah, tetapi kesimpulan tersebut tetap mempunyai kemungkinan

mengandung kesalahan-kesalahan. Pengumpulan data hasil observasi

ataupun informasi dari buku-buku, dilakukan dengan melalui indera-indera

manusia yang mempunyai keterbatasan. Demikian juga alat-alat eksperimen

yang dipergunakan mungkin belum memadai untuk mengumpulkan data

yang lebih akurat. Oleh karena itu, kesimpulan yang berupa pengetahuan

IPA dapat berubah bila ternyata ditemukan data baru yang tidak sesuai.

Inilah yang menyebabkan IPA mempunyai ciri tentatif, seperti yang telah kita

bahas.

Keterbatasan lain dari metoda ilmiah IPA ialah bahwa IPA dengan

metoda ilmiahnya tidak dapat menjangkau sistem nilai yang berkaitan

dengan nilai-nilai keindahan atau estetika serta nilai-nilai yang menyangkut

kebaikan dan keburukan.

Dengan metoda ilmiah ini, para ilmuwan tidak mau dan tidak mampu

menguji kebenaran-kebenaran yang diturunkan berdasarkan wahyu Ilahi.

sepenuhnya akan kebenarannya oleh pemeluknya serta abadi sepanjang

masa.

SIKAP ILMIAH

Pada waktu memecahkan masalah dengan menggunakan masalah

dengan menggunakan metoda ilmiah seorang ilmuwan atau pengguna

metoda ilmiah tersebut, dituntut memiliki sikap-sikap tertentu, agar

kesimpulan yang diperolehnya bersifat objektif. Sikap tersebut disebut sikap

ilmiah yang antara lain sebagia berikut :

1. Objektif terhadap fakta atau kenyataan.

Dengan jujur dia akan menyatakan suatu fakta sesuai dengan

kenyataan dan tidak dipengaruhi oleh perasaannya serta

pertimbangan lain. Sikap ini akan melatih kita untuk mencintai

kebenaran yang objektif. Dengan bersifat objektif terhadap fakta ini

kita dituntut untuk membedakan antara fakta dan pendapat pribadi.

2. Tidak tergesa-gesa mengambil kesimpulan atau keputusan, bila

kesimpulan atau keputusan itu. Dengan demikian tidak akan

mengambil kesimpulan yang didasarkan atas prasangka.

Contoh :

Seorang ilmuwan yang secara kebetulan menemukan suatu

jenis hewan dalam air dia tidak akan menyimpulkan bahwa hewan

tersebut hidup dalam air sebelum mengumpulkan data tentang

hewan tersebut ada berbagai tempat baik darat, air tawar, maupun

air laut.

3. Berhati terbuka

Artinya bersedia mempertimbangkan pendapat atau penemuan orang

lain, sekalipun pendapat atau penemuan orang lain itu bertentangan

atau tidak sesuai denagn pendapatnya sendiri.

Contoh :

Ilmuwan tersebut (contoh 2) telah menyimpulkan bahwa

hewan tadi hidup dalam air. Tetapi ternyata ada ilmuwan lain

menemukan hewan serupa hidup di atas pohon-pohon. Ilmuwan yang

pertama bersedia mengubah kesimpulannya asal dia diberi cukup

4. Bersikap tidak memihak terhadap sesuatu pendapat tertentu tanpa

alasan-alasan yang berdasarkan fakta.

Contoh :

Ingat percobaan Galileo dari menara Pisa. Galileo tidak

memihak begitu saja faham Aristoteles bahwa benda berat akan

jatuh lebih dahulu daripada benda ringan.

5. Metoda ilmiah melatih kita untuk tidak percaya kepada takhayul atau

sifat untung-untungan, karena percaya bahwa di alam ini sesuatu

terjadi melalui proses tertentu.

6. Dapat bekerja sama dengan orang-orang lain dan bersedia

mengkomunikasikan dan mengumumkan hasil penelitiannya. Ini

berarti bahwa penemuan atau pendapat kita rela untuk diteliti

kembali ataupun di kritik dengan alasan-alasan rasional.

7. Selalu memiliki rasa ingin tahu tentang apa, mengapa dan bagaimana

sesuatu gejala yang dijumpainya. Rasa ingin tahu ini akan melatih

kepekaan mengenal masalah dan menggugah keringinannya untuk

memecahkan masalah tersebut. Dengan demikian akan mendorong

8. Memiliki ketekunan dan kesabaran serta ketelitian dalam melakukan

eksperimen, observasi dan dalam mengumpulkan data serta

memecahkan masalah.

NILAI-NILAI IPA

Sekalipun IPA tidak menjangkau nilai-nilai moral atau etika dan juga

tidak membahas nilai-nilai keindahan atau estetika, tetapi IPA mengandung

nilai-nilai tertentu yang berguna bagi masyarakat. Yang dimaksud dengan

nilai disini ialah sesuatu yang dianggap berharga yang terdapat dalam IPA

dan menjadi tujuan yang akan dicapai. Jelaslah bahwa yang dimaksud

dengan nilai dalam pembahasan ini bukanlah nilai-nilai yang bersifat

kebendaan atau bukan nilai-nilai yang dapat dikaitkan dengan harga dan

bentuk uang. Adapun nilai-nilai IPA tersebut adalah :

1) Nilai praktis

Penerapan dari penemuan-penemuan IPA telah melahirkan teknologi

yang secara langsung dapat dimanfaatkan oleh masyarakat.

Sebaliknya teknologi telah membantu mengembangkan

kehidupan. Oleh karena itu, IPA telah membuka jalan ke arah

penemuan-penemuan yang secara langsung dan tidak langsung dapat

bermanfaat. Dengan demikian IPA mempunyai nilai praktis yaitu

sesuatu yang bermanfaat dan berharga dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh :

Penemuan listrik oleh Faraday telah diterapkan dalam

teknologi hingga melahirkan berbagai alat listrik yang bermanfaat

bagi kehidupan masyarakat sehari-hari.

Tentang hubungan antara IPA dan teknologi ini Paul B.Weiz

mengungkapkan bahwa IPA merupakan tanah tempat teknologi

tumbuh dan berkembang. Ungkapan tersebut menunjukkan bahwa

antara IPA dan teknologi terdapat hubungan saling mermbutuhkan,

saling isi mengisi agar dapat terus tumbuh dan berkembang.

2) Nilai intelektual

Metoda ilmiah yang digunakan dalam IPA banyak dimanfaatkan

manusia untuk memecahkan masalah. Tidak saja masalah-masalah

Metoda ilmiah ini telah melatih ketrampilan dan ketekunan,

serta melatih pengambilan keputusan-keputusan dengan

pertimbangan yang rasional bagi penggunaannya. Kecuali itu agar

pemecahan masalah berhasil dengan baik, maka metoda ilmiah

menuntut sifat ilmiah bagi penggunaannya. Keberhasilan

memecahkan masalah ini akan memberikan kepuasan intelektual.

Dengan demikian yang dimaksud dengan nilai intelektual adalah

sesuatu yang memberikan kepuasan kepada seseorang karena dia

telah mampu menyelesaikan atau memecahkan masalah. Bedakanlah

kepuasan intelektual ini dengan kepuasan seseorang pedagang yang

memperoleh untung besar atau bandingkanlah dengan seorang

politikus yang bangga karena mengalahkan lawan politiknya.

3) Nilai-nilai sosial-ekonomi-politik

IPA mempunyai nilai-nilai sosial-ekonomi-politik berarti, kemajuan IPA

dan teknologi suatu negara, menyebabkan negara tersebut

memperoleh kedudukan yang kuat dalam percaturan

Prestasi-prestasi tinggi yang dapat dicapai oleh suatu negara

dalam bidang IPA dan teknologi memberikan rasa bangga akan

bangsanya. Rasa bangga akan kemampuan atau potensi nasional dan

rasa bangga terhadap bangsanya adalah nilai-nilai sosial-politik suatu

negara.

Contoh :

Negara-negara yang telah maju, misalnya Amerika, mereka

sadar dan bangga terhadap kemampuan atau potensi bangsanya

dalam bidang sosial politik.

Produk IPA dan teknologi dapat membuka jalan ke arah

industrialisasi dan mekanisasi pertanian yang dapat meningkatkan

ekonomi dan neraca perdagangan suatu negara. Sekalipun memiliki

kemampuan IPAdan eknologi tinggi, tidak dapat menggali sumber

daya alamnya dengan sebaik-baiknya. Kemungkinan bahkan akan

menyerahkan pengusahaan sumber daya alam negaranya kepada

bangsa lain yang hanya memikirkan keuntungan sebanyak

banyaknya, tanpa memperhatikan alamnya. Dalam hal ini maka IPA

Kemajuan IPA dan teknologi suatu negara dapat menempatkan

negara itu dalam kedudukan pilotik internasional yang menentukan.

Contoh :

a) Ketika Amerika berhasil mendaratkan manusia di bulan

dengan apolo 11, martabat Amerika dalam percaturan politik

melonjak lebih tinggi.

b) Juga ketika Rusia mampu meluncurkan satelit buatannya

yang pertama, yaitu Sputnik I, martabat Rusia dimata dunia

meningkat.

c) Jepang dan RRC karena kemampuan IPA dan teknologinya

tinggi, hingga banyak hasil indusrinya merebut pasar dunia,

maka kedudukannya di dunia internasional makin kuat.

4) Nilai keagamaan dari IPA

Banyak orang berprasangka, dengan mempelajari IPA dan teknologi

secara mendalam akan mengurangi kepercayaan manusia kepada

Tuhan. Prasangka tersebut didasarkan pada alasan bahwa IPA hanya

mempelajari benda dan gejala-gejala kebendaan. Prasangka ini tidak

itu akan adanya kebenaran hukum-hukum alam, sadar akan adanya

suatu ketertiban di dalam alam raya ini dengan maha pengaturnya.

Walau bagaimanapun manusia telah berusaha untuk membaca

mempelajari dan menterjemahkan alam, manusia makin sadar akan

keterbatasan ilmunya. Karena dengan keterbatasan ilmunya manusia

belum dan tidak akan pernah mengetahui asal mula dam akhir dari

alam raya dengan pasti.

Contoh :

a) Anda mengetahui, berapa banyak biaya dan tenaga ahli yang

dikerahkan untuk persiapan pendaratan dibulan. Manusia tidak

akan mampu membuat atau menciptakan bulan. Oleh karena

itu, makin sadarlah akan kebesaran Maha Penciptanya.

b) Dengan susah payah dan waktu yang lama manusia dapat

mempelajari hukum gravitasi, tetapi keterbatasan ilmunya,

manusia tidak mampu meniadakan gravitasi itu sendiri.

Dengan penemuan-penemuannya manusia makin sadar akan

c) Dengan mempergunakan mikroskop, manusia mampu

mempelajari kehidupan mikroorganisme, keindahan

pergerakan protoplasma, serta kerumitan dan keteraturan

reaksi-reaksi di dalamnya. semua pengamatan ini akan

mempertebal kesadaran kita tentang kekuasaan Tuhan Yang

Maha Esa.

Berdasarkan contoh-contoh tersebut, jelaslah seorang ilmuwan yang

beragama akan lebih tebal keimanannya kepada Tuhan. Keimanan ini tidak

hanya didukung oleh dogma-dogma saja. Keimanannya juga ditunjang oleh

akal pikiran yang didukung segala pengamatannya terhadap benda-benda

dan gejala-gejala alam, yang merupakan manifestasi kebesaran Tuhan.

Dari uraian-uraian ini jelaslah bahwa IPA mempunyai nilai-nilai

keagamaan yang sejalan dan sejajar dengan pandanagn agama. Tentang

hubungan nilai-nilai IPA dan agama ini, ilmuwan terkenal Albert Einstein

menggambarkan dalam ungkapan sebagai berikut “Ilmu pengetahuan tanpa

agama adalah buta dan agama tanpa ilmu pengetahuan adalah lumpuh”.

Sekitar satu abad yang lampau, karena pelajaran IPA lebih ditekankan

pada fakta-fakta saja, ahli-ahli pendidikan belum mengangap IPA

mempunyai kedudukan penting dalam kurikulum sekolah. Kecuali itu

pelajaran IPA pada waktu tersebut sedikit sekali yang didasarkan atas

penemuan-penemuan psikologi belajar.

Dengan makin berkembangnya IPA dan teknologi serta

diterapkannya psikologi belajar pada pelajaran IPA, maka IPA diakui

bukan hanya suatu pelajaran melainkan pula suatu alat pendidikan.

Pelajaran IPA bersama-sama dengan pelajaran lain merupakan alat

untuk mencapai tujuan pendidikan. Nilai-nilai IPA apakah yang dapat

ditanamkan pada pelajaran IPA?

a) Kecakapan bekerja dan berfikir secara teratur dan sistematis

menurut langkah-langkah metoda ilmiah yang sering

dipergunakannya.

b)

Ketrampilan dan kecakapan dalam mengadakan pengamatan,

mempergunakan alat-alat eksperimentasi untuk memecahkan

c) Memiliki sikap ilmiah yang diperlukan dalam memecahkan masalah

baik kaitannya dengan pelajaran IPA maupun dalam kehidupan.

Sebagai alat pendidikan yang berguna untuk mencapai tujuan

pendidikan, maka pendidikan IPA di sekolah mempunyai

tujuan-tujuan tertentu yaitu :

a) Memberikan pengetahuan kepada siswa tentang dunia

tempat kita hidup dan tentang bagaimana kita harus

bersikap yang benar terhadap alam. Dengan

pengetahuannya, siswa diharapkan dapat

memanfaakan dan mengelola sumber daya alam secara

tepat.

b) Menanamkan sikap hidup ilmiah, yang harus dibawanya

dalam perjalanan hidupnya dan bukan hanya dalam

memecahkan masalah ilmiah saja. Sikap ini timbul dari

kesadaran akan pentingnya metoda dan sikap ilmiah

yang biasa digunakan oleh para ahli IPA. Dengan

memberikan latihan kepada siswa untuk memecahkan

jawab persoalan-persoalan yang dihadapi dalam

hidupnya secara ilmiah.

c) Memberikan ketrampilan untuk melakukan pengamatan,

pengukuran dan menggunakan alat-alat. Latihan

ketrampilan ini dapat mengembangkan bakat

ketrampilan tanga siswa yang berguna untik

dasar-dasar ketrampilan industri. Praktikum,

percobaan-percobaa dalam pelajaran IPA adalah bagian penting

yang bermanfaat dalam mencapai tujuan pendidikan

IPA. Kecuali itu pendidikan IPA harus dapat

memberikan untuk tumbuhnya ketrampilan-ketrampilan

dasar ini.

d) Mendidik siswa untuk mengenal, mengetahui cara kerja

serta menghargai para ilmuwan dan

penemuan-penemuannya yang telah berguna bagi dunia. Yang

perlu kita didikkan kepada para siswa untuk menghargai

para ilmuwan itu, adalah mengetahui bagaimana

pengorbanannya. Dengan demikian siswa akan

tergugah untuk melakukan percobaan dan

penemuan-penemuan baru yang berguna bagi manusia.

PERANAN MATEMATIKA TERHADAP ILMU PENGETAHUAN ALAM

Menurut dugaan sejarah, kemampuan manusia untuk mulai dapat

menulis sama tuanya dengan kemampuan manusia untuk dapat berhitung,

yaitu kurang lebih 10.000 tahun sebelum masehi. Tulisan itu pada

hakekatnya simbol dari apa yang ia tulis.

Berhitung, pada awal mulanya berbentuk korespondensi persatuan

dari onyek yang dihitung. Misalnya sesorang ingin menghitung berapa

jumlah ternaknya, maka ternak itu dimasukkan ke dalam kandang satu

persatu. Tiap ekor diwakili oleh satu batu kecil, maka jumlah ternaknya

adalah jumlah batu kecil itu. Dengan sekantung batu-batu itu ia dapat

mengontrol apakah ada ternak yang belum kembali atau hilang atau malah

bertambah karena beranak.

Jadi, setiap awal kehidupan manusia matematika itu merupakan alat

bantu untuk mengatasi setiap permasalahan menghadapi lingkungan