Upload
letruc
View
230
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Pertemuan Ke-2 dan ke 3DASAR – DASAR PENDIDIKAN MIPA
I. HAKEKAT MIPA1.1 Hakekat MatematikaMIPA = Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Matematika + IPACiri – Ciri khusus IPA: 1 # Kerja sama antara ekperimen dan teoriTeori 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 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
1
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 MIPA2.1 Pendidikan
Suatu proses untuk membantu manusia mengembangkan dirinya sehingga mampu
2
menghadapi segala perubahan dan permasalahan dengan sikap terbuka serta pendekatan kreatif tanpa kehilangan identitas dirinya.Tujuan Pendidikan Nasional2.1 Meningkatkan kualitas manusia
Perwujudan manusia Indonesia yang beriman dan bertaqwa kepada Tuhan Yang Maha Esa.
Berbudi pekerti yang luhur Berkepribadian Berdisiplin Bekerja keras Tangguh 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 MIPA1. 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.
3
menanamkan benih sikap ilmiah pada diri mereka
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 MIPADalam 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.
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 –
4
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 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.
5
4. MENGENAL IPA4.1 Manusia dan Perkembangan Tubuh serta Alam Pikirannya4.1.1 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
Phylum : Chordata Subphylum : Vertebrata Kelas : Mamalia Ordo : Primates Subordo : Anthropoidea Superfamili : Hominoidea Famili : Hominidae
6
Species : Homo sapiensMeskipun 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
7
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.
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
8
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 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.
4) Pendengaran juga kurang berkembang seperti pada tikus dan kelelawar yang pendengarannya lebih halus.
9
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.
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
10
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 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
11
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.
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,
12
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 ?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.
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
13
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 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
14
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.
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
15
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 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 ?
16
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 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 :
17
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.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.
18
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 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
19
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.
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
20
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)
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
21
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 memperoleh kebenaran berdasarkan
logika..
Contoh :
semua benda jika dipanaskan dalam keadaan
kering akan berubah menjadi api (1).
22
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 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
23
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).
24
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,
25
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. 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
26
“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“.
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”.
27
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.
28
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 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.
29
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
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
30
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.
Erat kaitannya dengan hakikat IPA sebagai suatu
penerapan, Norman Campbell memandang IPA menjadi dua
aspek yag satu sama lain tidak dapat dipisahkan bagai mata
31
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.
32
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
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
33
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 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
34
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.
Hasil-hasil eksperimen dan data yang telah
terkumpul kemudian diolah dan dianalisis untuk
35
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
36
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. 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
37
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
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.
38
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
39
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
40
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.
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.
41
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 dan teknologi memiliki
nilai sosial-ekonomi.
Kemajuan IPA dan teknologi suatu negara dapat
menempatkan negara itu dalam kedudukan pilotik
internasional yang menentukan.
Contoh :
42
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 :
43
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 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
44
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 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.
45
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
46
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 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.
47
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:
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
48
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
49
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 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
50
tidak dapat menjawab pertanyaan yang sifatnya kausal atau hubungan51