Pertemuan Ke-2 dan ke 3

DASAR – DASAR PENDIDIKAN MIPA

I. HAKEKAT MIPA

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 kebenarannya harus diuji dengan eksperimen

yang dapat memberikan hasil serupa dalam keadaan yang

sama.

Dengan menggunakan teori dalam IPA orang dapat

membuar prediksi (ramalan) Kuantitatif terhadap suatu

prestasi. Pada dasarnya eksperimen merupakan :

- 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

1

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.

2

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.

Berbudi pekerti yang luhur

Berkepribadian

Berdisiplin

Bekerja keras

Tangguh

3

Bertanggungjawab

Mandiri

Cerdas

Sehat jasmani dan rohani

2.2 Pendidikan MIPA

MIPA sebagai suatu kumpulan mata pelajaran,

hendaknya jangan hanya dipandang sebagai :

1) Sekumpulan informasi hasil kajian orang terdahulu

yang harus 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

4

Dengan ciri perilaku ini, lulusan sekolah menengah

atas akan merupakan potensi tenaga kerja berkualitas

yang merupakan sumber daya manusia bagi pembangunan.

3.HAKEKAT TUGAS GURU DAN TUGAS GURU MIPA

Dalam upaya menunjang pencapaian tujuan pendidikan

nasional seperti yang selalu dikemukakan, seorang guru

tidak hanya bertugas sebagai pengajar melainkan juga

sebagai pendidik.

Misi utama guru sebagai pengajar ialah mengupayakan

tercapainya tujuan – tujuan instruksional mata

pelajaran yang diajarkannya, sedangkan misi utama

guru

Sebagai pendidik ialah mengupayakan terwujudnya

perkembangan kepribadian peserta didik dalam dimensi

yang lebih luas untuk memberikan iuran (sumbangan)

nyata bagi pencapaian tujuan pendidikan nasional.

5

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

Dapat membawa peserta didiknya untuk menjalani

proses MIPA itu sendiri melalui kegiatan pengamatan,

percobaan, pemecahan masalah, diskusi dengan teman –

temannya dan sebagainya.

Masih berkaitan dengan sifat dikemukakan di atas,

seorang guru MIPA hendaknya

Dapat menumbuhkan kesenangan belajar MIPA dikalangan

peserta didik. Ini akan besar pengaruhnya terhadap

6

pencapaian hasil yang diharapkan dari pengajaran

MIPA.

Disamping itu, seorang guru MIPA

Hendaknya memiliki rasa percaya diri yang tinggi

sehingga tidak segan mengakui keterbatasan

pengetahuannya tentang hal – hal tertentu kepda

peserta didik tanpa mengabaikan tanggungjawabnya

membantu mereka menemukan jawaban terhadap persoalan

– persoalan yang diajukan.

7

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).

Kedudukan manusia dalam klasifikasi adalah sebagai

berikut :

Kingdom : Animalia

8

Phylum : Chordata

Subphylum : Vertebrata

Kelas : Mamalia

Ordo : Primates

Subordo : Anthropoidea

Superfamili : Hominoidea

Famili : Hominidae

Species : Homo sapiens

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

9

- 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 fisiologis;

- 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.

10

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.

11

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 sebesar 1200 – 1500 cc, sedangkan rongga

otak simpanse ± 350 – 450 cc. Walaupun tidak ada

hubunngan mutlak antara besarnya 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.

12

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.

b. Ciri-ciri fisiologi :

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.

13

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.

3) Manusia mempunyai perkembangan dan pertumbuhan

yang lambat. Setiap kelahiran anak manusia dalam

keadaan yang tidak berdaya, memerlukan waktu yang

cukup panjang untuk dapat berdiri sendiri atau

menjadi dewasa. Sejak lahir, anak manusia

bergantung pada orang dewasa (orang tuanya),

memerlukan perawatan dan perlindungan beberapa

tahun lamanya. Dengan demikian secara pasti dapat

menjalin hubungan hidup bersama secara

bermasyarakat.

c. Ciri-ciri tingkah laku manusia :

Walaupun manusia cerdas (mempunyai otak besar)

kalau hidup sebagai individu tersendiri dia tidak akan

berdaya. Suatu ciri khas manusia juga adalah hidup

bersama-sama membentuk suatu masyarakat. Sifat

bermasyarakat pada manusia ini terbanyak beasal dari

keadaan bahwa manusia memerlukan waktu lama untuk

menjadi dewasa. Anak manusia selama beberapa tahun

bergantung kepada orang tuanya, menjamin anak itu untuk

dapat menjalin hubungan hidup bersama secara

bermasyarakat. Selama itu orang dewasa dapat mendidik

14

anaknya dan anak dapat belajar. Pengalaman generasi ini

dapat diteruskan ke generasi berikutnya. Dengan

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.

15

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.

d. Bermasyarakat : berbeda dengan masyarakat hewan

yang merupakan tingkah laku bawaan, masyarakat

manusia berlandaskan tingkah laku yang kebanyakan

telah dipelajarinya. Bentuk masyarakat

mempengaruhi manusiaya sendiri secara timbal

balik.

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.

16

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 ?

Dibanding dengan hewan yang juga banyak yang hidup

bermasyarakat, misalnya: serangga, maka masyarakat

manusia itu berlandaskan tingkah laku yang kebanyakan

telah dipelajari. Sedangakn masyarakat serangga atau

hewan lain itu berlandaskan tingkah laku yang bersifat

bawaan, yang terulang secara turun temurun dan ini

disebut naluri. Menurut Wildan Yatim (1974:333)

dikatakan bahwa: naluri (instinct) adalah sikap yang

dibawa turun temurun, tak berubah-ubah dan berperan

untuk memlihara kelangsungan hidup sesuatu individu di

alam.

17

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.

18

Rasa Ingin Tahu

Ilmu pengetahuan alam itu bermula dari rasa ingin

tahu. Rasa ingin tahu ini merupakan ciri khas manusia.

Manusia mempunyai rasa ingin tahu tentang alam

sekitarnya, benda-benda di sekelilingnya, gunung, awan,

bulan, bintang, dan matahari yang dipandangnya dari

jauh, bahkan ia 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

19

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.

Manusia memiliki naluri seperti yang dimiliki

hewan. Tetapi manusia memiliki kelebihan yaitu

kemampuan “berfikir” dengan kata lain ingin tahu

tentang “apa”, juga ia ingin tahu “bagaimana” dan

“mengapa” begitu. Manusia mampu menggunakan

pengetahuannya yang terdahulu untuk dikaitkan/

dikombinasikan dengan pengetahuannya yang baru menjadi

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

20

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”.

Mengapa gunung meletus ?

Karena tak tahu jawabannya, maka di reka-reka

sendiri dengan jawaban “yang berkuasa dari gunung

21

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 :

22

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.

Bau seperti parfum dan bau-bauan yang lain dapat

dikenal oleh hidung kita jika konsentrasinya di

udara lebih dari 1/10 juta dari 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.

23

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.

Hasrat ingin tahunya berkembang terus dan mitos

merupakan jawaban yang paling memuaskan pada masa itu.

Puncak hasil pemikiran seperti itu yaitu pada zaman

Babylonia ±700-600 SM. Alam semesta menurut pendapat

mereka waktu itu adalah berupa suatu ruangan atau

selungkup. Bumi datar sebagai lantainya dan langit-

langit melengkung di atas sebagai atapnya. Bintang-

bintang, matahari dan bulan menempel dan bergerak pada

permukaan dalam langit. Pada atap ada semacam jendela

dimana air hujan dapat sampai ke bumi.

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

24

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.

Contoh : ajaran orang-orang Yunani pada 600-200 SM.

25

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

26

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)

C2 = a2 + b2

Jumlah sudut suatu segitiga 180o

a + b + c = 180o

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

27

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 memperoleh kebenaran

berdasarkan logika..

Contoh :

semua benda jika dipanaskan dalam keadaan kering akan berubah menjadi api

(1).

kayu adalah benda (2).

kayu jika dipanaskan dalam keadaan kering akan berubah menjadi api (3).

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

28

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 pandangan astronom zaman Yunani berjudul :

“De Revolutionibus Orbium 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.

Perlu dicatat pula orang besar bernama Galileo (1564-1642).

29

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 penemuan memungkinkan

terdapatnya masalah baru yang mendorong 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.

30

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, serta ilmu-ilmu biologi (life science).

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“.

31

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 evolusi yang menyangkut konsep

mutasi, konsep variasi, konsep penyebaran geografis. Adapun unsur kedua dari definisi IPA

tersebut, berupa proses terutama mempergunakan metoda 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.

32

IPA pada hakekatnya merupakan suatu produk, proses dan penerapan dengan penjelasan sebagai

berikut :

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

pengetahuan (dalam definisi pertama dan 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.

Contoh :

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

33

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 deduksikan bahwa tumbuhan tersebut berkeping satu.

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 matematika. Pengetahuan yang diperoleh dengan metoda ilmiah 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.

34

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.

CIRI-CIRI IPA

Sebagai suatu produk, proses maupun penerapan, IPA memiliki ciri-ciri tertentu yang

dapat membedakan ilmu pengetahuan lain. Adapun 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.

Contoh :

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

35

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 ilmiah. Metode ilmiah yang digunakan, harus

menjamin akan menghasilkan 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 penelitian yang akan dilakukan. Kemudian

36

masalah tersebut perlu 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 banyak

mengetahui tentang masalah tersebut (resouce persons).

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.

37

Hasil-hasil eksperimen dan data yang telah terkumpul kemudian diolah dan

dianalisis untuk menentukan apakan hipotesis yang telah diajukan ditolak atau diterima

kebenarannya.

5) Pengambilan kesimpulan

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 diulang atau dilengkapi.

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.

38

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. Kebenaran wahyu Ilahi adalah kebenaran yang

bersifat mutlak dan diyakini 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 belum cukup fakta yang

dikumpulkan yang dapat menunjang 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

39

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

bukti dan fakta.

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 kita untuk mencari kebenaran dan penemuan-penemuan baru.

8. Memiliki ketekunan dan kesabaran serta ketelitian dalam melakukan eksperimen,

observasi dan dalam mengumpulkan data serta memecahkan masalah.

NILAI-NILAI IPA

40

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

penemuan-penemuan baru yang secara tidak langsung juga bermanfaat bagi 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 alamiah tetapi juga masalah-masalah sosial,

ekonomi, dan lain-lain.

41

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 sosial-ekonomi-politik internasional.

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

42

keuntungan sebanyak banyaknya, tanpa memperhatikan alamnya. Dalam hal ini maka IPA dan

teknologi memiliki nilai sosial-ekonomi.

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

benar makin mendalam orang mempelajari IPA, makin sadarlah orang 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

43

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

kebesaran Tuhan.

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”.

5) Nilai-nilai kependidikan dalam IPA.

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

44

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 masalah.

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 masalah secara ilmiah, siswa akan mampu

mencari 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

45

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 penemuan-penemuan itu

dilakukan, menghargai jasa 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 hidupnya. Sumbangan matematika terhadap

perkembangan IPA sudah jelas bahkan boleh dikatakan bahwa tanpa matematika IPA tidak akan

berkembang. Hal ini disebabkan oleh karena IPA menggantungkan diri dari metode induksi. Dengan

metoda induksi semata tak mungkin orang mengetahui jarak antara bumi dan bulan atau bumi dnegan

matahari, bahkan untuk menyatakan keliling bumi saja hampir tidak mungkin. Berkat bantuan

matematikalah maka Erathotenes (240 SM) pada zaman Yunani dapat menghitung besarnya bumi dnegan

metode gabungan antara induksi dan deduksi matematika sebagai berikut:

46

Pada tanggal 21 juni di Syene (Mesir) pada tengah hari matahari berada tepat di atas

kepala. Saat yang mana di kota Alexandria yang jauhnya 500 Mil tepat berada disebelah utara

Syene matahari jatuh dnegan membentuk 7,4o . Ini dapat diukur melalui bayang-bayang sebuah

tongkat. Dengan asumsi bahwa bumi ini bulat maka keliling bumi atau besarnya bumi dapat

dihitung secara matematika. Erathotenes sampai pada kesimpulan bahwa keliling bumi adalah

24.000 mil dan garis tengah bumi adalah 8.000 mil.

Hipparchus (150 SM) dapat menghitung jarak bumi ke bulan. perhitungannya diilhami oleh

ajaran Aristoteles yang menyatakan bahwa bulan terletak di anatar bumi dan matahari, juga

diilhami oleh gerhana bulan dimana bayang-bayang bumi pada bulan dipergunakan untuk

memperkirakan besarnya bumi. Ia berkesimpulan bahwa jarak bumi ke bulan adalah 24.000 mil.

Aristarchus juga secara matematika mencoba menghitung jarak bumi ke matahari. Namun

karena kesalahan instrumen ia berkesimpulan bahwa jarak bumi ke matahari itu adalah 20 kali

jarak bumi ke bulan, padahal jarak yang benar adalah 400 kali. Kesimpulan lain yang ia peroleh

berdasarkan matematika adalah sinar matahari itu tentunya lebih besar dari bumi. Ia perkirakan

sedikitnya tujuh kali lebih besar. Ia berpendapat tidak logis kalau matahari yang besar itu

beredar mengelilingi bumi yang jauh lebih kecil. Mestinya sebaliknya bumilah yang mengelilingi

matahari. Namun pendapatnya tak mendapat tanggapan oleh masyarakat, sampai pada zaman baru

dimana Copernicus dnegan bantuan teleskopnya serta perhitungan matematik mengumumkan prinsip

heliosentrik.

Ahli-ahli matematika yang banyak sumbangannya dalam IPA antara lain adalah :

Phthagoras mengadakan perhitungan terhadap benda-benda segi banyak. Apollonius

mengadakan perhitungan pada benda-benda yang bergaris lengkung. Kepler (1609) berjasa dalam

perhitungan jarak beredar yang berbentuk elips dari planet-planet. Galileo (1642) berjasa dalam

menetapkan hukum lintasa peluru, gerak dan percepatan. Huygens (1695) dapat memecahkan teka

teki adanya cincin Saturnus, perhitungan tentang bandulan dan ini terkenal dnegan perhitungan

tentang kecepatan cahaya, yaitu 600.000 kali kecepatan suara (pada masa itu orang beranggapan

47

bahwa cahaya tak membutuhkan waktu untuk memancar). Ini semua adalah sekedar gambaran yang

menunjukkan bahwa perkembangan IPA selalu ditunjang atau secara mutlak membutuhkan tunjangan

matematika.

Bagaimana dalam masa sekarang? kiranya tak dapat diragukan lagi fungsi matematika itu

dalam zaman modern sekarang ini pembuatan mesin-mesin, pabrik-pabrik, bendungan-bendungan,

jembatan, bahkan perjalanan ke ruang angkasa tak akan berlangsung tanpa bantuan matematika.

IPA KUALITATIF DAN KUANTITATIF

Pada uraian terdahulu telah diterangkan bahwa penemuan-penemuan yang didapat oleh

Copernicus sampai Galileo pada awal abad 17 merupakan perintis ilmu pengetahuan. Artinya ialah

bahwa penemuan-penemuan itu berdasarkan empirik dengan metode induksi yang objektif dan bukan

atas dasar deduksi filosopik seperti zaman Yunani atau berdasar mitos seperti zaman Babylonia.

Penemuan-penemuan itu misalnya saja bahwa di bulan terdapat gunung-gunung, Jupiter mempunyai

empat buah bulan, di matahari terdapat bercak hitam yang dapat digunakan untuk mengukur

percepatan rotasi matahari dan sebagainya.

Penemuan-penemuan seperti ini kita sebut sebagai ilmu pengetahuan alam yang sifatnya

kualitatif. Ipa yang kualitatif ini tidak dapat menjawab pertanyaan yang sifatnya kausal atau

hubungan

48