DASAR – DASAR PENDIDIKAN MIPA

I. HAKEKAT MIPA

1.1 Hakekat Matematika

MIPA = Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Matematika + IPA

Ciri – Ciri khusus IPA :

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

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)

1

Dari segi kemampuan analisis kuantitatif terhadap masalah

yang berkaitan dengan pengajaran MIPA, pemodelan matematis

dalam taraf sederhana dengan menerapkan pemahaman atas

berbagai konsep dan prinsip dalam MIPA merupakan hal yang

mutlak perlu dikuasai.

Ciri MIPA :

pengetahuan yang sangat terstruktur dalam arti antara bagian

yang satu dengan bagian yang lain terjalin hubungan fungsional

yang erat.

Karena itu konsep – konsep dan prinsip – prinsip dalam MIPA

akan lebih mudah dikuasai jika disajikan dalam bentuk terkait

satu dengan yang lain dengan simpulan – simpulan yang jelas.

Penerapan berbagai pengertian dan prinsip MIPA dalam taraf

sederhana terhadap masalah alamiah seringkali memerlukan:

keterpaduan berbagai komponen MIPA, dengan Matematika

sebagai dasar logika penalaran dan penyelesaian kuantitatif

sedangkan fisika, kimia, biologi sebagai deskripsi permasalahan

yang ada.

Untuk menekuninya diperlukan kecintaan yang dalam terhadap

ilmu sebagai suatu sistem logis yang indah dan ampuh.

Kesadaran ini akan menimbulkan dedikasi yang tinggi

terhadap pemahaman ataupun pengembangan ilmu sebagai suatu

kebutuham hidup.

2.HAKEKAT PENDIDIKAN DAN PENDIDIKAN MIPA

2.1 Pendidikan

Suatu proses untuk membantu manusia mengembangkan

dirinya sehingga mampu menghadapi segala perubahan dan

2

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

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,

3

membuat mereka mampu berpikir kritis,

menggunakan nalar (akal budi) mereka secara efektif dan

efisien.

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 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.

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.

4

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 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

Phylum : Chordata

Subphylum : Vertebrata

Kelas : Mamalia

Ordo : Primates

Subordo : Anthropoidea

Superfamili : Hominoidea

Famili : Hominidae

Species : Homo sapiens

6

Meskipun terdapat banyak persamaan struktur dan fungsi

organ tubuh manusia dengan hewan ini, namun dalam banyak hal

manusia sangat berbeda dengan hewan, sehingga kita dapat

mengatakan bahwa manusia sebenarnya tidak dapat disebut

hewan, tetapi suatu makhluk jenis baru. Tetapi kalau diteliti lebih

lanjut, ternyata perbedaan – perbedaan itu tidaklah dalam anatomi

atau fisiologi melainkan terutama dalam tingkah laku dan prestasi.

Jadi perbedaanya terletak pada cara hidup manusia yaitu disebut

kebudayaan. Sebagaimana pula oleh Daryono Sutoyo

dikemukakan bahwa perbedaan antara manusia dengan hewan itu

terletak pada beberapa hal, antara lain berikut ini :

- kelakuan atau tingkah laku manusia dapat berubah – ubah

- kemampuan untuk mempengaruhi atau mengubah lingkungan

pada manusia adalah lebih besar

- manusia membentuk kebudayaan, sedangkan pada hewan

boleh dikatakan tidak mengenal kebudayaan (Daryono

Sutoyo:3).

Jelas disini bahwa bagi manusia terdapat lingkungan abiotik

dan lingkungan biotik, juga terdapat lingkunngan kebudayaan

(agama, adat – istiadat, hasil – hasil teknolgi).

Atas dasar ini maka dalam mempelajari biologi manusia

dianggap sebagai hewan, tidaklah mudah untuk memisahkan

manusia sebagai hewan dengan manusia budaya. Contoh :

manusia membutuhkan makanan seperti halnya hewan, tetapi apa

yang dimakan (nasi, roti, ikan, daging dan sebagainya) bergantung

kepada sikap budayanya dan tidak begitu banyak bergantung

kepada nilai gizi makanan tersebut. Dalam mempelajari manusia

terdapat daerah perpautan yang luas antara biologi dan ilmu

pengetahuan sosial.

Setiap species mempunyai ciri – ciri khas yang meliputi:

7

- 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 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.

8

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.

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

9

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 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 :

10

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 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.

11

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,

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

12

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 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.

13

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 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.

14

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 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

15

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 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”.

16

Mitos ini timbul disebabkan antara lain karena keterbatasan

alat indera manusia.Misalnya :

1) Penglihatan :

Banyak benda-benda bergerak begitu cepat sehingga tak

tampak oleh mata. Mata tak dapat membedakan seluruh

gambar yang berbeda dalam satu detik. Mata tak mampu

melihat partikel atau jauhnya benda.

2) Pendengaran :

Pendengaran manusia terbatas pada getaran yang

mempunyai frekuensi dari 30 sampai dengan 30.000

perdetik. Getaran dibawah 30 atau di atas 30.000 perdetik

tak terdengar.

3) Bau dan rasa :

Bau dan rasa tidak dapat dipastikan benda yang dikecap

maupun diciumnya. Manusia hanya bisa membedakan empat

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

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.

17

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.

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

18

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.

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

19

mempertanyakan asal usul dari semua benda yang kita lihat di

alam raya ini. Ia berpendapat bahwa adanya beranekaragamnya

benda di alam ini sebenarnya merupakan gejala saja bahan

dasarnya amat sederhana. Bahan dasar tersebut membentuk

benda-benda beraneka ragam itu melalui suatu proses, jadi tidak

berbentuk begitu saja.

Pendapat tersebut di atas sungguh merupakan perubahan

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

orang beranggapan bahwa aneka ragam benda di alam itu

diciptakan oleh dewa-dewa seperti apa adanya.

Karena kemampuan berfikir manusia semakin maju dan disertai

juga oleh adanya perlengkapan pengamatan, misalnya berupa

teropong bintang yang mungkin sempurna, maka mitos dengan

berbagai legendanya makin ditinggalkan. Manusia makin

cenderung menggunakan akal sehat atau rasionya.

Orang-orang Yunani lainnya yang patut dicatat pemberi iuran

kepada perubahan pola berfikir masa itu antara lain :

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

Kita kenal seperti sekarang yaitu “dalil Pythagoras” (tentang

segitiga siku-siku)

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.

20

2) Demokritos (460-370 SM).

Tentang unsur-unsur dasar ia berpendapat bahwa apabila

suatu benda dipecah dan dibagi terus menerus pada suatu

saat sampailah pada bagian yang terkecil dari benda itu.

Bagian terkecil dari benda itu yang tak dapat dibagi-bagi lagi

disebut atomos atau atom. Karena kecilnya, maka tidak tampak

oleh mata.

3) Aristoteles (348-322 SM).

Tentang unsur dasar ia menyebutkan adanya zat tunggal.

Zat tunggal ini dapat berubah-ubah bentuk tergantung

kondisinya, yaitu menjadi bentuk tanah, air, udara atau api

(transmutasi). Adnya transmutasi ini disebabkan oleh keadaan

dingin , lembab, panas dan kering.

dalam kondisi lembab dan panas bentuk udara

dalam kondisi panas dan kering bentuk api

dalam keadaan kering dan dingin bentuk tanah

dalam keadaan dingin dan lembab bentuk air

Beliau berpendapat pula bahwa apabila disuatu tempat tidak

ada apa-apanya (benda) disitu ada sesuatu yang imaterial yaitu

ether. Ia tidak percaya adanya hampa udara.

Ajarannya yang penting adalah suatu pola berfikir dalam

memperoleh kebenaran berdasarkan logika..

Contoh :

semua benda jika dipanaskan dalam keadaan kering akan

berubah menjadi api (1).

kayu adalah benda (2).

21

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 namun tidak segera

22

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).

23

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

24

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 “natural science”

atau dalam bahasa Indonesia disebut ilmu pengetahuan alam dan

25

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”.

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

26

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.

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

27

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.

28

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 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.

29

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 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

30

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 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

31

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 masalah

tersebut perlu dirumuskan agar menjadi jelas sehingga

32

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

33

Pengujian hipotesis dapat dilakukan dengan melakukan

pengamatan atau observasi dan dapat dilakukan dengan

melalui eksperimen. Pengujian hipotesis tidak berarti harus

membenarkan hipotesis karena suatu hipotesis dapat ditolak

kebenarannya bila hasil-hasil eksperimen atau observasi

tersebut ternyata tidak mendukungnya.

Hasil-hasil eksperimen dan data yang telah terkumpul

kemudian diolah dan dianalisis untuk menentukan apakan

hipotesis yang telah diajukan ditolak atau diterima

kebenarannya.

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

34

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.

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

35

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

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

36

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

37

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

38

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.

39

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 :

a) Ketika Amerika berhasil mendaratkan manusia di

bulan dengan apolo 11, martabat Amerika dalam

percaturan politik melonjak lebih tinggi.

40

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

menciptakan bulan. Oleh karena itu, makin sadarlah akan

kebesaran Maha Penciptanya.

41

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

42

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.

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

43

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 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

44

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

45

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 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

46

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 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

47

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