web viewketerampilan-keterampilan proses sains adalah dasar pemecahan masalah ... seperti satuan...
TRANSCRIPT
A. KETERAMPILAN-KETERAMPILAN PROSES SAINS Keterampilan-keterampilan proses sains adalah dasar pemecahan masalah
dalam sains dan metode ilmiah. Keterampilan-ketrampilan proses sains dibedakan
menjadi dua bagian, yaitu keterampilan dasar proses IPA dan keterampilan
terpadu proses IPA.
Enam keterampilan dasar proses IPA untuk (K-12) mencakup :
1. Observasi (observing), yaitu menggunakan lima indera untuk menemukan
informasi tentang karakteristik benda, sifat-sifat benda, kesamaan-
kesamaan benda dan ciri-ciri identifikasi lainnya.
2. Klasifikasi (classifying), yaitu proses pengelompokan dan pengurutan
benda-benda
3. Pengukuran (measuring), yaitu membandingkan kuantitas yang tidak
diketahui dengan kuantitas yang diketahui, seperti satuan pengukuran
standar dan non standar
4. Komunikasi (communicating), yaitu menggunakan multimedia, menulis,
membuat grafik atau kegiatan-kegiatan untuk sharing penemuan
5. Inferensi (inferring), yaitu pembentukan ide-ide untuk menjelaskan
pengamatan
6. Prediksi (predicting), pengembangan asumsi dari hasil yang diharapkan
Lima keterampilan terpadu proses sains untuk (5-12) mencakup :
1. Merumuskan hipotesis (formulating a hypothesis), yaitu membuat suatu
prediksi yang didasarkan pada bukti-bukti penelitian dan penyelidikan
sebelumnya.
2. Variabel-variabel (variables), yaitu menamai dan mengontrol variabel-
variabel bebas (independent), terikat (dependent) dan kontrol (control)
3. Difinisi operasional (operational definitions), yaitu mengembangkan
istilah-istilah khusus untuk mendeskripsikan apa yang terjadi dalam
penyelidikan didasarlam pada karakeristik-karakteristik yang dapat diamati
4. Eksperimen (experimenting), yaitu melakukan suatu penyelidikan
5. Interpretasi data (interpreting data), yaitu menganalisis hasil suatu
penyelidikan.
1
(http ://www.pwcs.edu)
Siswa SMP sudah sewajarnya dilibatkan dalam proses-peoses sains yang
sesuai dengan taraf perkembangan intelektual mereka, sehingga anak akan memiliki
keterampilan-keterampilan proses sains. Melalui pendekatan keterampilan proses
sains, diharapkan siswa SMP mendapatkan pengalaman langsung menggunakan
keterampilan-keterampilan proses sains seperti halnya seorang ilmuwan
menggunakan keterampilan-keterampilan tersebut dalam mempelajari rahasia alam.
B. Teaching The Science Process Skills
1. What Are the Science Process Skills?
Science and teaching students about science means more than scientific
knowledge. There are three dimensions of science that are all important. The first
of these is the content of science, the basic concepts, and our scientific
knowledge. This is the dimension of science that most people first think about,
and it is certainly very important. The other two important dimensions of
science in addition to science knowledge are processes of doing science and
scientific attitudes. The processes of doing science are the science process skills
that scientists use in the process of doing science. Since science is about asking
questions and finding answers to questions, these are actually the same skills that
we all use in our daily lives as we try to figure out everyday questions. When we
teach students to use these skills in science, we are also teaching them skills that
they will use in the future in every area of their lives. The third dimension of
science focuses on the characteristic attitudes and dispositions of science. These
include such things as being curious and imaginative, as well as being enthusiastic
about asking questions and solving problems.
Another desirable scientific attitude is a respect for the methods and values
of science. These scientific methods and values include seeking to answer
questions using some kind of evidence, recognizing the importance of rechecking
data, and understanding that scientific knowledge and theories change over time
as more information is gathered.
2
2. Six Basic Process Skills
The science process skills form the foundation for scientific methods. There
are six basic science process skills:
• Observation
• Communication
• Classification
• Measurement
• Inference
• Prediction
These basic skills are integrated together when scientists design and carry
out experiments or in everyday life when we all carry out fair test experiments.
All the six basic skills are important individually as well as when they are
integrated together.
The six basic skills can be put in a logical order of increasing sophistication,
although even the youngest students will use all of the skills alongside one
another at various times. In the earliest grades students will spend a larger
amount of time using skills such as observation and communication. As
students get older they will start to spend more time using the skills of inference
and prediction.
Classification and measurement tend to be used across the grade levels more
evenly, partly because there are different ways to do classifying, in increasingly
complex ways, and because methods and systems of measuring must also be
introduced to children gradually over time. Integrating the basic science process
skills together and gradually developing abilities to design fair tests is
increasingly emphasized in successive grade levels, and is an expectation of
students by fourth grade. The Virginia Standard of Learning (SOL) 4.1 for
fourthgraders includes, for example, creating hypotheses and identifying and
manipulating variables in simple experiments. At this level, the students are
beginning to really ask and answer their own questions in a scientific sense.
The following Designing an Experiment and Analyzing Experimental Data
sections will focus on using the integrated science process skills to design
3
experiments and reach conclusions. In the Virginia Standards of Learning, the
first science SOL (x.1) at every grade level K – 12 tells which of the science
process skills should be introduced and emphasized at that grade level.
For grades K–6, where the SOL at each grade includes content from all
areas of science, organized in strands across these grade levels, the science
process skills SOL falls in the Scientific Investigation, Reasoning, and Logic
strand. For grades 7–12 (Life Science, Physical Science, Earth Science,
Biology, Chemistry, then Physics) the SOL are no longer organized in
vertical strands, but the first SOL at each of these grade levels still defines
the science process skills to be taught and practiced at that grade level.
For all grade levels K – 12, the intention is that the science process skills
be taught and practiced by students in the context of the content SOL for
that grade level. Students will work on different content areas of science
during the year, and all year long they will continue to use and develop
further the science process skills for their grade level.
3. Science Begins With Observation
Observing is the fundamental science process skill. We observe objects
and events using all our five senses, and this is how we learn about the world
around us. The ability to make good observations is also essential to the
development of the other science process skills: communicating, classifying,
measuring, inferring, and predicting. The simplest observations, made using only
the senses, are qualitative observations. For example, the leaf is light green in
color or the leaf is waxy and smooth. Observations that involve a number or
quantity are quantitative observations. For example, the mass of one leaf is five
grams or the leaves are clustered in groups of five. Quantitative observations give
more precise information than our senses alone. Not surprisingly, students,
especially younger children, need help in order to make good observations. Good,
productive observations are detailed and accurate written or drawn descriptions,
and students need to be prompted to produce these elaborate descriptions. The
reason that observations must be so full of detail is that only then can students
4
increase their understanding of the concepts being studied. Whether students are
observing with their five senses or with instruments to aid them, we can guide
them to make better more detailed descriptions. We can do this by listening to
students’ initial observations and then prompting them to elaborate. For example,
if a student is describing what he or she can see, they might describe the color of
an object but not its size or shape. A student might describe the volume of a sound
but not its pitch or rhythm. We can prompt students to add details to their
descriptions no matter which of the five senses they are using.
There are other ways that we can prompt students to make more elaborate
descriptions. For example, if something is changing, students should include,
before, during, and after appearances in their observations. If possible, students
should be encouraged to name what is being observed.
4. Observation and Communicaytion go hand in hand
As implied already, communication, the second of the basic science
process skills, goes hand in hand with observation. Students have to communicate
in order to share their observations with someone else, and the communication
must be clear and effective if the other person is to understand the information.
One of the keys to communicating effectively is to use so-called referents,
references to items that the other person is already familiar with. For example, we
often describe colors using referents. We might say sky blue, grass green, or
lemon yellow to describe particular shades of blue, green, or yellow. The idea is to
communicate using descriptive words for which both people share a common
understanding. Without referents, we open the door to misunderstandings. If we
just say hot or rough, for example, our audience might have a different idea of
how hot or how rough. If a student is trying to describe the size of a pinecone they
might use the size of his or her shoe as a referent. The pinecone could be either
larger or smaller than his shoe. The additional science process skill of measuring
is really just a special case of observing and communicating. When we measure
some property, we compare the property to a defined referent called a unit. A
5
measurement statement contains two parts, a number to tell us how much or how
many, and a name for the unit to tell us how much of what.
The use of the number makes a measurement a quantitative observation.
Students can communicate their observations verbally, in writing, or by drawing
pictures. Other methods of communication that are often used in science include
graphs, charts, maps, diagrams, and visual demonstrations.
5. Classifying into Groups
Students in the early grades are expected to be able to sort objects or
phenomena into groups based on their observations. Grouping objects or events is
a way of imposing order based on similarities, differences, and interrelationships.
This is an important step towards a better understanding of the different objects
and events in the world. There are several different methods of classification.
Perhaps the simplest method is serial ordering. Objects are placed into rank
order based on some property. For example, students can be serial ordered
according to height, or different breakfast cereals can be serial ordered according
to number of calories per serving. Two other methods of classification are binary
classification and multistage classification. In a binary classification system, a set
of objects is simply divided into two subsets. This is usually done on the basis of
whether each object has or does not have a particular property. For example,
animals can be classified into two groups: those with backbones and those without
backbones. A binary classification can also be carried out using more than one
property at once. Objects in one group must have all of the required properties;
otherwise they will belong to the other group.
A multi-stage classification is constructed by performing consecutive binary
classifications on a set of objects and then on each of the ensuing subsets. The
result is a classification system consisting of layers or stages. A multi-stage
classification is complete when each of the objects in the original set has been
separated into a category by itself. The familiar classifications of the animal and
plant kingdoms are examples of multi-stage classifications. A useful activity for
6
younger children could be to create a multi stage classification of some local
animals using physical and/or behavioral similarities and differences.
The Virginia Science SOL match the different classification skills to the
different grade levels. In kindergarten, children are expected to sequence a set of
objects according to size. The kindergarteners are also expected to separate a set
of objects into two groups based on a single physical attribute. (See Science SOL
K.1.) In first grade, students should classify and arrange both objects and events
according to various attributes or properties (1.1). In second grade, students
should classify items using two or more attributes (2.1). In third grade, students
should classify objects with similar characteristics into at least two sets and two
subsets, and they should also sequence natural events chronologically (3.1). In
fourth grade, students should classify data to reate frequency distributions (4.1);
in fifth grade, students should identify rocks, minerals, and organisms using a
classification key (5.1); and in sixth grade, students should develop a
classification system based on multiple attributes (6.1).
6. Making Inferences and Predictions
Unlike observations, which are direct evidence gathered about an object,
inferences are explanations or interpretations that follow from the observations.
For example, it is an observation to say an insect released a dark, sticky liquid
from its mouth, and it is an inference to state, the insect released a dark, sticky
liquid from its mouth because it is upset and trying to defend itself. When we are
able to make inferences, and interpret and explain events around us, we have a
better appreciation of the environment around us. Scientists’ hypotheses about
why events happen as they do are based on inferences regarding investigations.
Students need to be taught the difference between observations and inferences.
They need to be able to differentiate for themselves the evidence they gather
about the world as observations and the interpretations or inferences they make
based on the observations. We can help students make this distinction by first
prompting them to be detailed and descriptive in their observations. Then, by
asking students questions about their observations we can encourage the students
7
to think about the meaning of the observations. Thinking about making inferences
in this way should remind us that inferences link what has been observed together
with what is already known from previous experiences. We use our past
experiences to help us interpret our observations. Often many different inferences
can be made based on the same observations. Our inferences also may change as
we make additional observations. We are generally more confident about our
inferences when our observations fit well with our past experiences.
We are also more confident about our inferences as we gather more and
more supporting evidence. When students are trying to make inferences, they will
often need to go back and make additional observations in order to become more
confident in their inferences. For example, seeing an insect release a dark, sticky
liquid many times whenever it is picked up and held tightly will increase our
confidence that it does this because it is up-set and trying to defend itself.
Sometimes making additional observations will reinforce our inferences, but
sometimes additional information will cause us to modify or even reject earlier
inferences. In science, inferences about how things work are continually
constructed, modified, and even rejected based on new observations.
Making predictions is making educated guesses about the outcomes of
future events. We are forecasting future observations. The ability to make
predictions about future events allows us to successfully interact with the
environment around us. Prediction is based on both good observation and
inferences made about observed events. Like inferences, predictions are based on
both what we observe and also our past experiences the mental models we have
built up from those experiences. So, predictions are not just guesses! Predictions
based on our inferences or hypotheses about events give us a way to test those
inferences or hypotheses. If the prediction turns out to be correct, then we have
greater confidence in our inference/hypothesis. This is the basis of the scientific
process used by scientists who are asking and answering questions by integrating
together the six basic science process skills.
In summary, successfully integrating the science process skills with
classroom lessons and field investigations will make the learning experiences
8
richer and more meaningful for students. Students will be learning the skills of
science as well as science content. The students will be actively engaged with the
science they are learning and thus reach a deeper understanding of the content.
Finally active engagement with science will likely lead students to become more
interested and have more positive attitudes towards science.
RESOURCES
A Key to Science Learning. Yockey, J. A. (2001). Science & Children,
38(7), 36-41. An article at the elementary school level, describing a simple
writing technique to help students communicate the important science
concepts they have learned.
Centimeters, Millimeters, & Monsters. Goldston, J. M., Marlette, S., &
Pennington, A. (2001). Science & Children, 39(2), 42-47. An article at the
elementary school level, describing a humorous way to teach metric units.
Drawing on Student Understanding. Stein, M., McNair, S., & Butcher, J.
(2001). Science & Children, 38(4), 18-22. This article, at the elementary
school level, describes how children can use drawings to communicate
their understanding of animals. In the process, student learning about the
animals is reinforced, as the children are encouraged to think deeply about
what they know and have observed.
Learning and Assessing Science Process Skills. Rezba, R. J., Sprague, C.
S., Fiel, R. L., Funk, H. J., Okey, J. R., & Jaus, H. H. (3rd Ed.). (1995).
Dubuque, IA:
Kendall/Hunt Publishing Company. A comprehensive text describing both
the basic science process skills and the integrated science process skills in
detail, along with suggestions of activities incorporating the skills with
science content and appropriate assessment methods.
Oh Say Can You See? Checkovich, B. H., & Sterling, D. R. (2001).
Science & Children, 38(4), 32-35. An article at the elementary school
level, describing a simple strategy for improving students’ observation
skills.
9
Teaching & Learning The Basic Science Skills: Videotape Series. Rezba,
R. J. (1999). Office of Elementary and Middle School Instructional
Services, Virginia Department of Education, P.O. Box 2120, Richmond,
VA 23218-2120. Call media office for copies of videotapes at 804-225-
2980.
When a Hypothesis is NOT an Educated Guess. Baxter, L. M., & Kurtz,
M. J. (2001). Science & Children, 38(7), 18-20. An article at the
elementary school level, discussing the difference between making a
prediction (an educated guess about the outcome of a test) and forming a
hypothesis (an educated guess about why the outcomes occurred).
C. Pemisahan Campuran
Bagaimana cara memisahkan campuran pasir dan serbuk besi?. Mustahil
memisahkan campuran ini dengan pengayakan karena serbuk besi dan pasir
mempunyai ukuran yang hampir sama. Cara yang lebih efisien adalah dengan
mendekatkan magnet pada campuran itu. Ketika magnet dilewatkan di atas
campuran tersebut, serbuk besi akan ditarik oleh magnet sedangkan pasir tidak.
Dalam hal ini, perbedaan sifat fisika, seperti ketertarikan pada magnet, dapat
digunakan untuk memisahkan zat dari campuran.
Gambar 1. Campuran pasir dan serbuk besi
Cara lain untuk memisahkan campuran menjadi komponen komponen
penyusunnya dapat dilakukan dengan cara: penyaringan, penyulingan,
pengkristalan, penyubliman dan kromatografi. Pemilihan cara pemisahan
tersebut didasarkan pada perbedaan sifat fisika masing-masing komponen yang
10
akan dipisahkan. Pemisahan campuran juga dapat dilakukan berdasarkan sifat
kimianya, misalnya pengendapan.
1. PenyaringanPernahkah anda membuat santan? Setelah kelapa diparut kemudian
ditambah air dan diremas-remas. Untuk memisahkan air santan dari ampasnya
dilakukan dengan memeras di atas saringan. Perhatikan orang yang sedang
membangun rumah. Sebelum pasir dicampur dengan semen, pasir tersebut
terlebih dahulu diayak untuk memisahkan pasir dan kerikil. Pemisahan air santan
dan ampasnya serta pemisahan pasir dan kerikil merupakan contoh pemisahan
campuran dengan cara penyaringan. Pemisahan campuran dengan penyaringan
didasarkan pada perbedaan ukuran partikel zat-zat penyusun campuran. Partikel
yang mempunyai ukuran lebih kecil akan lolos saringan dan partikel yang lebih
besar akan tertinggal pada saringan. Cara pemisahan dengan cara penyaringan ini
dapat dilakukan untuk memisahkan padatan yang mempunyai ukuran berbeda dan
untuk memisahkan padatan dengan cairan.
Pemilihan ukuran penyaring disesuaikan dengan ukuran zat-zat yang akan
dipisahkan. Saringan untuk memisahkan pasir dan kerikil akan berbeda dengan
saringan untuk memisahkan santan dengan ampasnya. Di laboratorium, untuk
memisahkan padatan dan cairan digunakan kertas saring.
Pemisahan zat-zat yang mempunyai perbedaan kelarutan juga dapat
dilakukan dengan penyaringan. Misalnya memisahkan garam yang bercampur
pasir, dimana garam mudah larut dalam air sedangkan pasir tidak larut. Campuran
tersebut dimasukkan dalam air, garam akan larut sedangkan pasir tidak. Setelah
disaring pasir akan tertinggal di kertas saring, dan air garam lolos menembus
kertas saring. Zat yang tertahan di kertas saring dinamakan residu dan cairan yang
dapat menembus kertas saring dinamakan filtrat.
Langkah penyaringan ditampilkan pada Gambar 2 Prinsip pemisahan
campuran dengan cara penyaringan dapat digunakan untuk menjernihkan air
kotor. Saringan yang digunakan berupa pasir, kerikil dan ijuk
11
Gambar 2. Pemisahan campuran pasir dan air dengan cara penyaringan.
2. DestilasiPemisahan campuran dengan destilasi didasarkan pada perbedaan titik didih.
Cara ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang mempunyai titik
didih berbeda. Campuran antara air dan bensin dapat dipisahkan dengan cara
destilasi. Semakin jauh perbedaan titik didih, semakin mudah campuran tersebut
dipisahkan.
Pemisahan dengan cara destilasi juga dapat digunakan untuk memperoleh
air murni dari air yang sudah terkotori zat padat yang larut didalamnya. Campuran
antara air dan garam dapur dapat dipisahkan dengan cara destilasi. Garam akan
tertinggal dalam labu dan air akan keluar melalui pendingin.
Untuk lebih memahami proses pemisahan dengan destilasi, perhatikan
Gambar 3. Misalkan ingin memisahkan air dan bensin. Air mempunyai titik didih
100oC dan bensin mempunyai titik didih 80oC. Campuran dipanaskan hingga
81oC, suhu dilihat dari termometer yang telah di pasang. Akibatnya, bensin akan
menguap dan air belum menguap. Uap bensin didinginkan dalam pendingin,
sehingga mengembun dan menetes keluar, tetesan yang dihasilkan dinamakan
destilat. Setelah proses selesai, air tertinggal di labu dan bensin keluar sebagai
destilat dalam penampung.
12
Gambar 3. Pemisahan campuran dengan cara destilasi
3. KristalisasiPemisahan secara kristalisasi dilakukan untuk memisahlan zat padat dari
larutannya dengan jalan menguapkan pelarutnya. Zat padat tersebut dalam
keadaan lewat jenuh akan membentuk kristal. Petani garam memperoleh garam
dengan jalan menguapkan air laut. Air laut dialirkan ke tambaktambak dan
dibiarkan menguap oleh sinar matahari. Air yang terkandung dalam air laut
tersebut akan menguap, sehingga air laut akan semakin pekat dan setelah lewat
jenuh akan terbentuk kristal garam.
D. Wujud Zat
Semua zat menempati ruang, mempunyai massa, dan dapat berada dalam
wujud yang berbeda. Pada dasarnya ada tiga wujud zat: padat, cair, dan gas.
Wujud dari suatu zat tergantung pada suhunya. Sebagai contoh, air berupa es
(wujud padat) pada suhu rendah dan berupa air (wujud cair) pada suhu kamar.
Pada suhu yang lebih tinggi, air berubah menjadi uap air (wujud gas). Setiap
wujud zat mempunyai sifat-sifat khusus yang dapat digunakan untuk
mengidentifikasi zat tersebut, sebagaimana yang akan kamu pelajari.
13
1. PadatDalam kegiatan penyaringan, kamu menggunakan botol, kerikil, dan pasir.
Benda-benda tersebut, termasuk bolpoin, pensil, spidol, dan batuan, seperti yang
ditunjukkan Gambar 4, termasuk zat padat. Setiap zat padat mempunyai bentuk
dan volume yang tetap. Sebagai misal, pensil tetap berbentuk pensil meskipun ada
pada tanganmu atau dimasukkan ke dalam gelas. Karena tidak ada tekanan yang
dapat memampatkan pensil hingga menempati ruang yang lebih kecil, maka pensil
itu memiliki volume tetap. Apakah yang menjadi penyebab zat padat bentuk dan
volumenya tetap? Perlu diketahui, bahwa partikel-partikel kecil yang menyusun
semua zat senantiasa bergerak secara terus menerus.
Gagasan ini disebut teori kinetik zat. Partikel-partikel zat padat saling
berdekatan dan terikat kuat oleh gaya antar partikel-partikel itu. Hal ini
menyebabkan volume zat padat tidak dapat dimampatkan menjadi lebih kecil.
Partikel partikel itu mampu menggetarkan tetangga dekatnya, namun tidak
mempunyai energi yang cukup untuk keluar dari posisinya atau melepaskan diri
dari ikatannya. Hal ini menjelaskan mengapa zat padat dapat mempertahankan
bentuknya.
Gambar 4. Bolpoin, pensil, spidol, dan batuan merupakan contoh benda yang termasuk zat padat.
a.Zat Padat KristalPada kebanyakan zat padat, partikel partikelnya tertata secara teratur dan
berulang. Zat padat yang demikian disebut kristal. Jenis zat padat yang berbeda,
mempunyai bentuk kristal yang berbeda pula.
14
Pada obyek yang diperbesar seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5, kamu
dapat melihat bahwa kristal garam dapur berupa kubus-kubus kecil. Es merupakan
kristal air yang mempunyai bentuk heksagonal.
Gambar 5. Dalam model zat padat, partikel-partikel terhubung oleh suatu rangkaian pegas pegas khayal. Pegas-pegas itu memungkinkan masing-masing
partikel untuk bergetar.
Gambar 6. Meskipun partikel-partikel dalam kristal ini digetarkan, namun partikel partikel tersebut tidak dapat keluar dari posisinya.
b.Padat Bukan KristalBeberapa bahan, seperti gelas, beberapa plastik, dan beberapa jenis lilin,
tampak sebagai zat padat, namun bukan kristal. Bahan bahan tersebut disebut zat
padat amorf. Kata amorf berarti “tidak mempunyai bentuk.” Banyak ilmuwan
berpendapat bahwa beberapa bahan bukan kristal itu seharusnya digolongkan
sebagai cairan kental.
2. CairJika kamu memanaskan es batu di dalam gelas, maka es itu segera berubah
menjadi cair, dan bentuknya sama seperti bentuk gelasnya. Zat cair mengalir dan
15
bentuknya sama seperti bentuk wadahnya. Walaupun demikian, seperti halnya zat
padat, zat cair tidak dapat dimampatkan sehingga volumenya menjadi lebih kecil.
Jika kamu menekan ke bawah satu liter air dengan tanganmu, volumenya akan
tetap sebesar satu liter.
Minyak goreng yang dituangkan ke dalam sebuah gelas akan mengambil
bentuk seperti gelas tersebut. Mengapa demikian? Teori kinetik zat selain
menjelaskan sifat zat padat, juga menjelaskan sifat zat cair. Karena zat cair tidak
dapat dimampatkan, partikel partikelnya juga harus saling berdekatan rapat.
Berbeda dengan zat padat, partikel-partikel zat cair mempunyai energi yang
cukup untuk berpindah atau mengembara. Gerak partikel-partikel ini
menyebabkan zat cair mengalir dan mengambil bentuk seperti wadahnya. Karena
partikel-partikel zat cair saling berdekatan rapat, hampir serapat partikel-partikel
zat padat, zat cair juga mempunyai volume yang tetap. Jika kamu menuang 1 liter
minyak goreng ke dalam botol 2 liter, minyak goreng itu tidak akan menyebar
memenuhi isi botol tersebut. Demikian juga, kamu tidak dapat memaksa 1 liter
minyak goreng ke dalam sebuah wadah setengah liter. Dua bejana (gelas ukur)
pada Gambar 7 berisi zat cair dengan volume sama.
Gambar 7. Meskipun volumenya tidak berubah, bentuk zat cair bergantung pada bentuk wadahnya.
3. GasKamu mungkin pernah memompa udara ke dalam bola voli, ban sepeda,
atau meniup balon dan memperhatikan bahwa udara mengambil bentuk sama
16
dengan bentuk benda itu. Gas dapat memuai atau menyusut mengisi ruang yang
tersedia dan dapat dimampatkan ke tempat yang lebih kecil. Gas mempunyai
bentuk dan volume yang tidak tetap.
Menurut teori kinetik zat, partikel-partikel gas mempunyai energi yang
cukup untuk memisahkan diri dari partikel-partikel lainnya. Oleh karena itu,
partikel-partikel tersebut bebas bergerak ke segala arah sampai gas menyebar
merata ke seluruh wadahnya. Karena partikelpartikel gas tidak saling berdekatan
rapat, maka partikel partikel itu dapat juga dimampatkan ke dalam ruangan yang
lebih kecil. Ketika kamu memompa ban sepeda, seperti ditunjukkan pada Gambar
8, berarti kamu memaksakan berulang-ulang partikel partikel udara masuk ke
dalam ban sepeda tersebut.
Hubungan antara partikel-partikel dan energi dalam zat padat, cair, dan gas
dijelaskan pada Gambar 9
Gambar 8. Partikel-partikel udara bergerak terus-menerus menumbuk dinding dalam ban sehingga karena gaya gerak partikel itu, ban tetap menggelembung.
17
(a) Gas (b) Cair (c) Padat
Gambar 9. Energi partikel berbeda untuk setiap wujud zat.
E. Jasad Renik
Melalui lup atau mikroskop, kita melihat makhluk kecil-kecil atau jasad
renik. Mereka ada di mana-mana dan mereka berkembang biak. Apakah mereka
itu? Mereka adalah kuman. Namun, apakah kuman itu? Orang menggunakan kata
kuman ketika sedang membicarakan benda-benda hidup sangat kecil yang dapat
menyebabkan seseorang sakit, sehingga air hasil penyaringanmu belum layak
untuk langsung diminum.
1. Kuman Ada Di Mana-manaAda beberapa jenis kuman yang berbeda. Satu golongan kuman adalah
protista (protist). Protista tidak tergolong hewan dan juga tidak tergolong
tumbuhan, namun mereka hidup. Jenis-jenis protista banyak yang hidup di air dan
tanah basah.
Golongan lain dari kuman adalah bakteri (bacteria). Bakteri juga tidak
termasuk hewan maupun tumbuhan. Bakteri hidup di tanah, udara, dan air.
Protista mempunyai ukuran yang sangat kecil sehingga tidak dapat dilihat hanya
dengan mata. Namun bakteri masih lebih kecil daripada protista. Kirakira 500
bakteri dapat masuk ke dalam satu protista. Lima puluh juta bakteri dapat hidup di
dalam setetes air kolam.
18
2. Penemuan Anton van LeeuwenhoekJika kuman terlalu kecil untuk dilihat, bagaimana orang-orang telah
mempelajarinya? Untuk menemukan jawabannya, kita perlu mengetahui apa yang
terjadi sekitar lebih dari 300 tahun silam. Pada waktu itu ditemukan “hewan-
hewan kecil.” Pada tahun 1600 an, seorang pemuda bernama Anton van
Leeuwenhoek hidup di Holland.
Anton tertarik dalam perbaikan mikroskop. Mikroskop merupakan peralatan
yang mempunyai lensa dan membuat benda-benda sangat kecil tampak lebih besar
daripada kenyataannya. Anton melihat banyak benda melalui mikroskopnya. Pada
suatu hari, Anton mengamati setetes air danau melalui mikroskop. Dia melihat
banyak benda-benda sangat kecil bergerak di dalam air itu. Dia menyebut benda-
benda itu “hewanhewan kecil.” Menurut Anton, benda-benda itu tampak seperti
hewan-hewan kecil. Termasuk kelompok apakah kuman itu?
F. Kelompok-kelompok Makhluk Hidup
Aristoteles dan Linneus mengembangkan sistem klasifikasi makhluk hidup
yang didasarkan atas ciri-ciri yang tampak dari organisme yang diklasifikasi.
Untuk memudahkan dalam mengklasifikasi makhluk hidup saat ini ilmuwan juga
mendasarkan pada tipe susunan gen pada makhluk hidup yang diklasifikasi.
Mereka mengamati susunan kimiawi dan asal usul keturunannya/nenek
moyangnya. Dari sini ilmuwan dapat menemukan hubungan kekerabatan
19
organisme dengan melihat kemiripan susunan gen. Mereka juga mempelajari fosil
dan perkembangan embrio dari suatu makhluk hidup.
Pengelompokan yang didasarkan pada cara-cara tersebut di atas berarti
ilmuwan dapat mendeterminasi filogeni dari suatu makhluk hidup. (Filogeni:
adalah perkembangan makhluk hidup pada masa lalu berdasarkan karakteristik
fosil yang ditemukan atau didasarkan atas sejarah perkembangan masa lalu).
Sistem klasifikasi yang berkembang saat ini dikelompokkan ke dalam satu
kelompok besar yang disebut dengan kingdom. Ada sistem klasifikasi tertentu
yang mengelompokkan makhluk hidup ke dalam lima kingdom (kerajaan).
Lima kingdom tersebut adalah Monera, Protista, Fungi, Plantae (tumbuhan)
dan Animalia (hewan). Penempatan makhluk hidup dalam suatu kingdom ini
didasarkan atas empat karakteristik. Karakteristik pertama didasarkan pada ada
atau tidak adanya inti sel, kedua atas dasar satu atau beberapa sel yang tampak,
ketiga yaitu cara membuat makanan (dilakukan sendiri atau menggantungkan
pada makhluk hidup lain) dan yang keempat adalah didasarkan pada cara gerak
dari makhluk hidup tersebut. Pengelompokan beranekaragam makhluk hidup ini
dapat dimanfaatkan untuk berbagai hal, misalnya kelompok monera dan protista
walaupun organisme kecil tetapi dapat digunakan menyaring air.
1. Kingdom MoneraAnggota dari kingdom monera adalah bakteri dan ganggang biru (sianobakteri),
terdiri dari makhluk hidup bersel satu yang memiliki struktur sangat sederhana.
Pernahkah kalian mengamati danau atau kolam yang bewarna biru kehijauan?
Kalau kalian ambil setetes air itu dan diamati dengan mikroskop maka kamu akan
mendapatkan anggota dari kingdom ini. Anggota kingdom ini tidak memiliki
membran inti yang melindungi inti.
2. Kingdom ProtistaProtista adalah makhluk hidup yang sederhana dan hidup di daerah yang berair.
Kingdom protista terdiri atas makhluk hidup bersel satu atau bersel banyak yang
memiliki karakteristik yang bervariasi, beberapa diantaranya menyerupai
20
tumbuhan yaitu memperoleh makan dengan cara fotosintesis, hewan, bahkan ada
yang menyerupai jamur yaitu memperoleh makanan dengan memakan organisme
lain. Tiga kelompok protista yang umum dikenal yaitu 1) bersel tunggal, mirip
hewan, misalnya Paramecium; 2) mirip jamur, yaitu Jamur lendir, dan 3) mirip
tumbuhan, misalnya Euglena.
3. Kingdom FungiPernahkah kamu makan tempe, atau makan tape dari singkong? Tahukah
kamu bahan yang dibuat untuk membuat kedelai menjadi tempe, dan singkong
menjadi tape?
Proses pembuatan kedua makanan tersebut melibatkan fungi. Ragi tempe
dan ragi tape adalah contoh dari organisme yang tergolong dalam kingdom ini.
Fungi adalah konsumen dan sekaligus decomposer. Kelompok ini tidak dapat
membuat makanan sendiri, malahan ada beberapa yang tergolong parasit; pada
umumnya kelompok ini tergolong saprofit. Fungi tergolong makhluk hidup bersel
satu maupun bersel banyak dan bersifat heterotrof tidak bisa membuat makanan
sendiri artinya kelompok makhluk hidup ini memperoleh makanan dengan cara
mengabsorbsi (menyerap) dari sisa makhluk hidup yang telah mati.
Mempunyai inti sel, mempunyai dinding sel, tidak mempunyai klorofil.
Cara makan dengan saprofit atau parasit. Makhluk hidup yang tergolong ke dalam
kingdom fungi biasanya tidak mempunyai kemampuan untuk berpindah tempat.
Kalian mungkin sudah mengenal salah satu jenis fungi seperti jamur tempe, jamur
roti, jamur merang dan jamur kayu.
4.Kingdom Plantae (Tumbuhan)Jika kalian pernah mengamati lingkungan sekitarmu, ingat kembali pohon-
pohon besar dan tinggi atau tanaman semak yang ada di sekitar halaman atau
rerumputan yang tumbuh di sekitarnya. Pernahkah kalian melihat atau mengamati
tumbuhan yang hidup di permukaan danau atau kolam seperti teratai dan
sebagainya? Dapatkah kamu sebutkan beberapa nama tumbuhan di sekitarmu?
21
Berbagai jenis tumbuhan bervariasi baik bentuk, ukuran, warna dan cara
hidup. Ada tumbuhan yang besar, tinggi, kecil, pendek. Ada tumbuhan yang
berubah warna dan menggugurkan daun pada waktu tertentu tetapi banyak yang
tidak demikian; ada yang hidup beberapa tahun lamanya, tetapi ada yang hidup
hanya dalam beberapa bulan. Berikan contoh tumbuh tumbuhan yang mempunyai
ciri seperti tersebut.
Tumbuhan biasanya tidak dapat berpindah tempat, memiliki sel eukariotik
dan bersel banyak serta dapat melakukan fotosintesis. Sel tumbuhan mempunyai
dinding sel. Sebagian besar tumbuhan juga memiliki jaringan yang sudah
terorganisasi ke dalam organ dan sistem organ. Fosil tumbuhan telah ditemukan
dan berusia 400 juta tahun yang lalu, dan baru sekitar 500 ribu yang telah dapat
dinamai.
5.Kingdom Animalia (Hewan)Anggota kingdom Animalia bersel banyak, tidak berklorofil dan cara makan
heterotrof, yaitu memanfaatkan organisme lain sebagai makanan. Sel-sel hewan
tidak mempunyai dinding sel. Dapatkah kalian menyebutkan beberapa contoh
hewan di sekitarmu?
Pada umumnya semua hewan ini mempunyai kemampuan berpindah dari
satu tempat ke tempat yang lain. Sebagian besar hewan juga mempunyai jaringan
yang terorganisasi dengan baik kedalam organ dan sistem organ.
DAFTAR PUSTAKAAtwater, Baptiste, Daniel, Hackett, Moyer, Takemoto, Wilson. 1995.
Properties of Matter. New York: Glencoe/McGraw-Hill.
Avakian, McLaughlin, Thompson, Blaustein, Reel, Wulff, Zitzewitz. 1996.
Science Interactions Course 4. United States of America: Glencoe/McGraw-Hill.
22
Badders, Bethel, Fu, Peck, Sumners, Valentino. 1996. Discovery Works.
United States of America: Silver Burdett Ginn.
23