Dasar - Dasar ILMU ALAMIAH DASAR

Menurut Abdulah Aly dan Eny Rahma (2006:V), Ilmu Alamiah Dasar merupakan kumpulan pengetahuan tentang konsep-konsep dasar dalam bidang Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dan Teknologi yang pembahasannya mencakup pengenalan IPA dan ruang lingkupnya, perkembangan teknologi dan dampaknya, serta hubungannya dengan kelangsungan hidup manusia. Ilmu alamiah atau sering disebut ilmu pengetahuan alam (natural science) merupakan pengetahuan yang mengkaji tentang gejala-gejala dalam alam semesta, termasuk di muka bumi ini, sehingga terbentuk konsep dan prinsip. IAD hanya mengkaji konsep-konsep dan prinsip-prinsip dasar yang esensial saja.

   

A.      Manusia yang Bersifat Unik

Ciri-ciri manusia:

1.    Organ tubuhnya sangat komplek dan sangat khusus, terutama otaknya.

2.    Mengadakan metabolisme atau penyusunan dan pembongkaran zat.

3.    Memberikan tanggapan terhadap rangsang.

4.    Memiliki potensi untuk berkembang.

5.    Tumbuh dan berkembang.

6.    Berinteraksi dengan lingkungan.

7.    Bergerak.

Perbedaan antara manusia dengan makhluk lainnya adalah terletak pada akal budi dan kemauan keras.

B.       Kuriositas atau Rasa Ingin Tahu dan Akal Budi

Rasa ingin tahu atau kuriositas pada hewan didirong oleh naluri (instinct) yang disebut Asimov (1972) sebagai idle curiosity. Naluri itu bertitik pusat pada bagaimana mempertahankan hidup yang bersifat tetap sepanjang zaman. Manusia mempunyai naluri seperti hewan dan tumbuhan, tetapi juga mempunyai akal budi sehingga rasa ingin tahunya tidak tetap sepanjang zaman. Berkembangnya rasa ingin tahu manusia karena dalam menghadapi masalah, manusia selalu bertanya dengan  apa, mengapa, atau bagaimana. 

 C.       Perkembangan Alam Pikiran Manusia

Rasa ingin tahu manusia terhadap rahasia alam diwujudkan dengan menggunakan pengamatan dan pengalaman, tetapi sering tidak memuaskan. Dengan menggunakan logika, muncullah pengetahuan yang berkuasa pada lautan, hutan, dan seterusnya. Pengetahuan baru yang merupakan kombinasi dari pengalaman-pengalaman dan kepercayaan disebut mitos. .sehubungan dengan kemajuan zaman, lahirlah ilmu pengetahuan dan metode pemecahan masalah secara ilmiah yang disebut dengan metode ilmiah (scientific method).

Tokoh-tokoh Yunani yang berperan penting dalam perubahan berpikir manusia di antaranya:

1.    Anaximander (624-549 SM), berpendapat bahwa langit yang kita lihat sebenarnya adalah setengah.

2.    Anaximenes (560-520 SM), berpendapat bahwa unsure-unsur dasar pembentukan semua

     benda itu adalah air.

3.    Herakleitos (560-470 SM), berpendapat bahwa Anaximenes bahwa justru apilah yang

     menyebabkan adanya trasmutasi itu.

4.    Pythagoras (500 SM), berpendapat bahwa unsure dasar semua benda sebenarnya adalah

     empat, yaitu tanah, api, udara, dan air. Beliau juga terkenal sebagai ahli matematika.

5.    Demokritos (460-370 SM), berpendapat tentang unsure-unsur dasar benda. Bila suatu

     benda dibagi terus menerus suatu saat akan sampai pada bagian yang terkecil yang tidak

     dapat dibagi lagi, bagian terkecil tersebut disebut atom.

6.    Empedokles (480-430 SM), orang yang menyempurnakan ajaran Pythagoras tentang empat unsur dasar yaitu tanah, air, udara, dan api.

7.    Plato (427-345 SM), berpendapat keanekaragaman yang tampak ini sebenarnya hanya

     suatu duplikat dari semua yang kekal dan immaterial.

8.    Aristoteles (384-322SM), membuat intisari ajaran orang-orang sebelumnya. Dalam

     pemikiran suatu masalah, ia membuang hal-hal yang tidak masuk akal dan memasukkan

     pendapatnya sendiri.

9.    Ptolomeus (127-151 SM), berpendapat bahwa bumi sebagai pusat system tatasurya, berbentuk bulat, dan diam seimbang tanpa tiang penyangga.

10.    Avicenna (abad 11), seorang ahli ilmu pengetahuan khususnya di bidang kedokteran dan filsafat.

Pada abad 9-11, banyak bermunculan ahli ilmu pengetahuan dari dunia Islam. Mereka banyak menterjemahkan dan mengembangkan ilmu pengetahuan dan filsafat Yunani ke dalam bahasa Arab. Perkembangan dari kegiatan tersebut menyebabkan ilmu pengetahuan dan kebudayaan Arab merupakan kebudayaan internasional yang tersebar jauh ke Barat.

D.      Lahirnya Ilmu Alamiah

Pengalaman merupakan salah satu cara terbentuknya pengetahuan, yakni kumpulan fakta-fakta. Pertambahan pengetahuan (knowledge)didorong oleh:

1.    Dorongan untuk memuaskan diri yang bersifat nonpraktis atau teoritis guna memenuhi kuriositas dan memahami hakikat alam semesta dan isinya. Dorongan ini menghasilkan ilmu pengetahuan murni (pure science).

2.    Dorongan praktis, yang memanfaatkan pengetahuan itu untuk meningkatkan taraf hidup yang lebih tinggi. Dorongan ini menghasilkan ilmu pengetahuan terapan (applied science).

E.       Kriteria Ilmiah

Pengetahuan termasuk kategori ilmu pengetahuan apabila memenuhi kriteria: teratur, sistematis, berobjek, bermetode, dan berlaku secara universal.

Tujuan ilmu alamiah menurut beberapa ahli adalah mencari kebenaran tentang objeknya, dan kebenaran itu bersifat relatif. Kebenaran yang dapat dicapai oleh ilmu alamiah hanya satu atau beberapa aspek saja sehingga aspek lainnya belum diketahui.

F.        Metode Ilmiah dan Implementasinya

Segala kebenaran yang terkandung dalam ilmu alamiah terletak pada metode ilmiah. Pemecahan segala masalah yang tidak dapat diterapkan metode ilmiah, tidak dapat disebut ilmiah. Langkah pemecahan atau prosedur ilmiah dapat dirinci sebagai berikut:

1.    Penginderaan

2.    Masalah atau Problem

3.    Hipotesis

4.    Eksperimen

5.    Teori

G.      Keterbatasan Ilmu Alamiah 

Pengindraan, penemuan masalah, penyusunan hipotesis, eksperimen, dan teori merupakan urutan langkah atau prosedur ilmiah yang lazim. Untuk menentukan sejauh mana arti konteksnya, kita uji sampai di mana berlakunya metode ilmiah dan dimana metode ilmiah tidak berlaku, serta kekhususannya.

1.    Bidang ilmu alamiah

Yang menentukan bidang ilmu alamiah adalah mtode ilmu alamiah karena ilmu alamiah adalah wahana di mana metode ilmiah dapat diterapkan.

2.    Tujuan ilmu alamiah

Konsekuensi metode ilmiah adalah menerapkan tujuan ilmu alamiah yaitu membentuk dan menggunakan teori. Beberapa orang mengatakan bahwa tujuan ilmu alamiah adalah mencarikebenaran, menemukan fakta.

3.    Ilmu alamiah dan nilai

Metode ilmiah tidak dapat memberikan nilai atau moral terhadap suatu keputusan. Manusia pemakai ilmu alamiah-lah yang menilai apakah ilmu alamiah itu baik atau sebaliknya.

H.      Filsafat Ilmu Alamiah

Dampak yang penting dalam metode ilmiah adalah menentukan filsafat yang berfungsi sebagai dasar acuan ilmiah. Berbicara tentang filsafat ilmu alamiah, hendaknya dapat diverifikasi keseluruhan atau bagian demi bagian melalui analisis eksperimental sehingga memiliki jilai ilmiah.

1.    Vitalisme

Vitalisme merupakan suatu doktrin yang menyatakan adanya kekuatan di luar alam yang memiliki peranan esensial mengatur segala yang terjadi di alam semesta ini. Misalnya: Tuhan, Yang Maha Kuasa, atau secara sederhana sebagai gaya vital atau elan vital.

2.    Mekanisme

Mekanisme merupakan suatu pandangan yang menyatakan bahwa penyebab yang mengatur semua gerakan di alam semesta ini adalah sejumlah Hukum Alam. Berdasarkan hasil penginderaan menunjukkan bahwa semua peristiwa atau gejala di alam semesta ini berdasarkan hukum alam, misalnya hukum fisika dan hukum kimia.

Pandangan mekanisme menyamakan gejala pada makhluk hidup dengan gejala benda tidak hidup sehingga perbedaan hakiki tidak ada. Dengan begitu dapat menghanyutkan manusia ke pandangan materialisme yang disebut atheisme.

3.    Agnotisme

Aliran agnotisme hanya mempelajari gejala-gejala alam. Aliran ini banyak dianut oleh ilmuwan-ilmuwan barat.

4.    Filsafat Pancasila (Teisme)

Ilmuwan Indonesia hendaknya dapat menjembatani antara filsafat vitalisme dengan mekanisme, misalnya dalam menjawab pertanyaan: “Bagaimana atau kapan hukum alam itu terjadi di alam semesta ini?”  Satu-satunya jawaban ialah: “Hal itu diciptakan oleh Tuhan.”

I.         Bahasa Ilmu Alamiah

Bahasa ilmu alamiah adalah bahasa yang universal, yang dapat dimengerti oleh semua orang di muka bumi ini.

1.    Seni dan agama bersifat universal, tetapi memiliki perbedaan.

2.    Dinyatakan dalam bahasa yang berbeda, tetapi memiliki kesetaran. Misal: air (Ind), water (Ing), aqua (Lat), H2O (kimia).

J.         Kemampuan Memecahkan Masalah Dapat Dipelajari dengan Melakukan Pemecahan Masalah

Pemecahan masalah, seperti keterampilan lain, dapat dipelajari dengan berbuat. Belajar akan berhasil baik apabila memberikan makna bagi kita. Manusia mempunyai indera yang sama dengan beberapa jenis hewan lain. Yang berbeda adalah kecerdasan di mana dengan kecerdasan itu manusia tidak hanya dapat merencanakan dan mengontrol penginderaan, tetapi juga merancanginstrumen untuk membantu inderanya sendiri.

K.      Keterbatasan Indera Manusia

1.    Penglihatangaran

a.    Mata telanjang sulit mendeteksi jenis gerak yang terlalu cepat atau terlalu lambat.

b.    Mata kita dapat memisahkan suatu pandangan lain lebih sering dari 10 x dalam satu detik.

c.    Kisaran penglihatan sangat terbatas pada ukuran partikel dan jarak penglihatan.

d.   Mata manusia tidak dapat memisahkan komponen-komponen warna.

2.   Pendengaran

Telinga manusia cukup peka terhadap gelombang suara berfrekuensi antara 16 sampai

20.000 hertz per detik. Getaran diatas dan dibawah frekuensi itu sangat sukar sekali untuk dideteksi.

3.    Pengecapan dan Pembauan

Pengecapan dan pembauan merupakan penginderaan yang bersifat kimia, terbatas dalam kisaran tertentu, dan tidak tergantung pada bantuan yang bersifat mekanis.

4.    Penginderaan Kulit

Indera ini dapat membedakan panas, dingin, dan tekanan secara relatif serta dapat mengukur panas secara kasar. Indera peraba tidak dapat membuat observasi secara eksak.

5.    Penginderaan Dalam (Deep Sensibility)

Penginderaan dalam termasuk beberapa indera, misalnya penginderaan otot daging dan sendi maupun penginderaan statis dan keseimbangan. Dengan penginderaan tersebut, manusia memiliki keterbatasan-keterbatasan untuk memperkirakan arah, jarak, bobot, dan tekanan, atau untuk mempertahankan keseimbangannya sehingga memberikan informasi yang keliru atau menghasilkan salah kesan dalam kondisi tertentu.

6.    Peningkatan Daya Penginderaan

Untuk meningkatkan daya observasi atau penginderaan, dapat dilakukan dengan:

a.    Latihan

b.    Kewaspadaan perlu ditingkatkan dengan usaha yang sungguh-sungguh

c.    Instrumen harus dikalibrasi

d.   Pengecekan merupakan cara yang paling berhasil untuk menghilangkan kekeliruan-kekeliruan dalam pengamatan

e.    Eksperimen adalah penginderaan dalam kondisi yang dikontrol

f.     Penginderaan meliputi analisis dan sintesis

g.    Instrumen baru memungkinkan penginderaan baru

h.    Pengukuran merupakan keterampilan tersendiri

L.       Pengorganisasian Data

Mempelajari ilmu pengetahuan diperlukan penguasaan matematika guna menghilangkan kesalahan dalam mengorganisasikan, mengklasifikasi, dan menafsirkan data. Selain itu statistik diperlukan untuk menentukan data yang diperlukan. Keduanya diperlukan karena beberapa hal:

1.    Dalam Statistik, Kita Dapat mengabaikan Hal-hal yang Mendetail secara Bijaksana

2.    Pengetahuan Diklasifikasikan Menjadi Bentuk yang Sistematis

M.     Pembagian Ilmu Pengetahuan (Sains)

1.    Ilmu pengetahuan sosial (social science) membahas hubungan antar manusia sebagai makhluk sosial, yang dibagi atas:

a.    Psikologi.

b.    Pendidikan

c.    Antropologi

d.   Etnologi 

e.    Sejarah 

f.     Ekonomi   

2.    Ilmu pengetahuan alam atau ilmu alamiah (natural science) membahas alam semesta dengan semua isinya, yang dibagi atas:

a.    Fisika (physics)

b.    Kimia (chemistry)

c.    Biologi (biological science)

1)   Botani

2)   Zoologi

3)   Morfologi

4)   Anatomi

5)   Fisiologi

6)   Sitologi

7)   Histologi

8)   Palaentologi

3.    Ilmu pengetahuan bumi dan antariksa (earth science and space) membahas bumi sebagai salah satu tatasurya dan ruang angkasa dengan benda angkasa lainnya. Ilmu ini antara lain meliputi:

a.    Geologi; membahas struktur bumi yang terdiri dari: petrologi, vulkanologi, mineralogi, kristalografi

b.    Astronomi; membahas benda-benda ruang angkasa dalam alam semesta yang meliputi bintang, matahari, planet, satelit, dan lain-lain.

c.    Geografi; membahas tentang muka bumi dan produk ekonomi sehubungan dengan makhluk hidup, terutamamanusia. Ilmu pengetahuan ini terdiri dari: fisiografi, geografi biologi, geografi ekonomi.

N.      Ilmu Pengetahuan pada Hakikatnya Merupakan Satu Unit

Pemisahan atau pembagian ilmu pengetahuan terjadi karena ilmu pengetahuan berkembang dalam proses yang cukup lama. Namun, dalam perkembangannya lebih lanjut, tampak kecendrungan generalisasi dari berbeberapa cabang ilmu pengetahuan, sehingga beberapa cabang ilmu pengetahuan itu bertemu kembali, karena pada hakikatnya merupakan satu unit.

O.      Penelaahan Alam Semesta dan Sikap Ilmiah

1.    Relativitas Ilmu Alamiah

Menurut para ilmuwan, kebenaran yang ditemukan manusia tidak pernah merupakankebenaran mutlak sehingga tidak terdapat kepastian terakhir. Perubahan merupakan sifat dominan dalam alam semesta sehingga ilmu pengetahuan akan mengalami perkembangan terus menerus.

Bagan perkembangan konsep dalam ilmu pengetahuan dapat digambarkan sebagai berikut:

a.    Dari konsep/teori dilakukan deduksi untuk merumuskan hipotesis sementara.

b.    Berdasarkan pada hipotesis, ilmuwan merancang cara pengujian hipotesisnya.

c.    Hasil pengujian merupakan konsep/teori baru atau pembaruan konsep.

d.   Siklus tersebut disebut dedukto-hipotetiko-verifikatif

2.    Sikap Ilmiah

a.    Memiliki rasa ingin tahu (kuriositas) yang tinggi dan kemampuan belajar yang besar

b.    Tidak dapat menerima kebenaran tanpa bukti

c.    Jujur

d.   Terbuka

e.    Toleran

f.     Skeptis

g.    Optimis

h.    Pemberani

i.      Kreatif atau swadaya

3.    Pembentukan sikap ilmiah

Sifat-sifat yang tersebut di atas, menunjukkan kepada kita arah tujuan yang hendak dicapai seseorang yang hendak menumbuhkan sikap ilmiah pada dirinya.

P.        Peranan Matematika dalam Ilmu Alamiah

Matematika merupakan salah satu puncak kegiatan alam pikiran manusia karena perhitungan matematis menjadi dasar teknologi sebagai ilmu terapan ilmu alamiah.

Referensi:

Jasin, Maskoeri. 2008. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta: PT RajaGrafindo Persada