IAD: Perkembangan dan Pengembangan Ilmu Pengetahuan Alam

PENDAHULUAN

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan kumpulan pengetahuan tersusun secara sistematis yang didasarkan pada penyelidikan dan interpretasi terhadap peristiwa-peristiwa atau gejala alam melalui metode dan sikap ilmiah. Ilmu ini terus berkembang, bertambah luas, dan mendalam sesuai dengan hasil-hasil penemuan dan penyelidikan baru, menyebabkan timbulnya cabang-cabang ilmu yang dikenal sebagai: Fisika, Kimia, Biologi, dan Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa (IPBA). Dalam perkembangannya, ternyata banyak proses yang penjelasannya memerlukan bantuan dari dua atau lebih cabang ilmu yang merupakan kombinasi dari cabang-cabang yang telah ada, seperti Kimia Fisika, Biokimia, Biofisika, dan Geofisika. Pembagian IPA dalam berbagai cabang tersebut sebenarnya untuk lebih mempermudah mempelajari alam seisinya dari sudut pandang tertentu. Namun di luar dari pada itu, satu hal yang pasti, yakni sasaran yang diselidiki, diuraikan, dan dibahas adalah satu, yaitu alam semesta yang meliputi: asal mula alam semesta dengan segala isinya, termasuk proses, mekanisme, sifat benda maupun peristiwa yang terjadi.

Rasa ingin tahu dan terbentuknya ilmu pengetahuan

Beberapa binatang sudah mempunyai otak, sehingga mempunyai daya piker namun terbatas pada insting (naluri) dan upaya mempertahankan diri serta turunannya. Insting tersebut terutama ditujukan untuk kelangsungan hidupnya seperti memperoleh makanan, perlindungan diri dan perkembangbiakan. Aktivitas hewan tersebut ternyata tidak berubah dari masa ke masa dan dinyatakan sebagai idle curiousity. Sedangkan manusia di samping mempunyai naluri dan nurani, manusia juga memiliki nalari. Dengan nalari itu, manusia menggunakan kemampuan otaknya untuk melakukan penalaran, pemikiran logis dan analisis. Berlandaskan kemampuan tersebut maka pengetahuan yang diperoleh saat ini merupakan dasar dari munculnya rasa ingin tahu manusia tersebut selalu berkembang (curiousity). Dengan nurani, manusia selalu ingin berbuat baik untuk dirinya dan lingkungannya.

Secara sederhana perkembangan rasa ingin tahu dimulai dengan pertanyaan apa atau “what” tentang sesuatu, dan dilanjutkan dengan pertanyaan bagaimana atau “how” dan mengapa atau “why”. Sebagai contoh adalah perkembangan rasa ingin tahu anak-anak terhadap suatu benda, maka pertanyaan yang diajukan oleh anak pada usia sekitar dua tahun adalah “apa” nama benda tersebut, misalkan benda tersebut adalah pensil. Pertanyaan selanjutnya yang akan muncul pada usia menjelang TK adalah “bagaimana” menggunakannya. Setelah usianya lebih dewasa lagi, maka pertanyaan yang akan muncul di benaknya adalah “mengapa” pensil dapat digunakan untuk menulis? Dengan mendapatkan jawaban yang sesuai dengan pertanyaan yang diajukan, maka anak tersebut akan mendapatkan pengetahuan baru dan sekaligus rasa ingin tahunya terjawabkan.

Adanya kemampuan berpikir pada manusialah yang menyebabkan terus berkembangnya rasa ingin tahu tentang segala yang ada di alam semesta. Pengetahuan yang diperoleh dari alam semesta ini selanjutnya merupakan dasar dari pengembangan ilmu pengetahuan alam (IPA). Dengan akal yang dimiliki manusia, semua pengetahuan dapat diturunkan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Informasi yang dapat disimpan dan diajarkan kepada generasi berikutnya, ditambah dengan pengetahuan yang diperoleh saat itu maka informasi tentang pengetahuan ini akan terus bertambah dan berkembang dari generasi ke generasi berikutnya.

Berdasarkan uraian di atas, maka secara sederhana urutan perkembangan ilmu dimulai dari rasa ingin tahu terhadap sesuatu maka dilakukan suatu pengamatan. Berdasarkan pengamatan berulangkali diperoleh pengalaman. Berdasarkan pengamatan dan pengalaman yang terus-menerus diperoleh pengetahuan, semisal sifat dari benda yang diamati. Kumpulan pengetahuan tentang sesuatu yang didapatkan secara sistematis dinyatakan ilmu pengetahuan.

PEMBAHASAN

A.    Dasar-dasar Pengetahuan

Seperti dijelaskan di Bab Pendahuluan di atas, pengetahuan dimulai dengan rasa ingin tahu.

Pengetahuan mampu dikembangkan manusia karena :

1.      Bahasa yang bersifat komunikatif

2.      Pikiran yang mampu menalar.

B.     Metode Ilmiah sebagai Dasar IPA

Metode ilmiah adalah prosedur atau cara dalam memperoleh pengetahuan yang disebut ilmu. Ini berarti bahwa ilmu merupakan pengetahuan yang didapatkan lewat metode ilmiah.

Berbagai cara dilakukan manusia untuk memperoleh pengetahuan, baik melalui pendekatan nonilmiah maupun pendekatan ilmiah.

Adapun penemuan ilmu pengetahuan mereka melalui pendekatan nonilmiah diperoleh dengan 3 cara:

1.      Prasangka

2.      Intuisi

3.      Trial and error

Juga penemuan ilmu pengetahuan melalui pendekatan ilmiah dilakukan berdasarkan pemikiran rasional, pengalaman empiris (fakta) maupun referensi pengalaman sebelumnya. Berdasarkan metode ini, data atau fakta yang ada harus diuji terlebih dahulu sebelum diterima kebenarannya.

1.      Kriteria ilmu pengetahuan

Suatu pengetahuan dapat disebut ilmu jika memenhi criteria sebagai berikut:

a.       Logis atau masuk akal

b.      Objektif

c.       Metodik

d.      Sistematis

e.       Berlaku umum atau universal

f.       Kumulatif

2.      Langkah-langkah metode ilmiah

Langkah-langkah metode ilmiah sebagai berikut:

a.      Perumusan masalah

Yang dimaksud masalah adalah menyangkut topic atau objek yang diteliti batasan yang jelas serta dapat diidentifikasi faktor-faktor yang terkait. Oleh sebab itu, masalah merupakan pertanyaan apa, mengapa atau bagaimana tentang objek yang diteliti itu.

b.      Penyusunan Hipotesis

Hipotesis merupakan pernyataan tentang kemungkinan jawaban sementara tentang masalah yang ditetapkan.

c.       Pengujian Hipotesis

Merupakan upaya pengumpulan fakta yang relevan dengan hipotesis yang diajukan dan diuji apakah fakta tersebut mendukung hipotesis atau tidak.

d.      Penarikan Kesimpulan

Kesimpulan diambil berdasarkan hasil analisis data untuk melihat apakah hipotesis yang diajukan diterima atau ditolak. Hipotesis yang diterima merupakan pengetahuan yang kebenarannya teruji secara ilmiah dan merupakan bagian dari ilmu pengetahuan.

Berdasarkan logika, penarikan kesimpulan dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:

1.       Logika deduktif, cara berpikir dimana ditarik kesimpulan yg bersifat khusus dari pernyataan bersifat umum.

2.      Logika Induktif,  terkait dengan empirisme (butuh dukungan fakta).

3.      Sikap Ilmiah

a.       Jujur

b.      Objektif

c.       Terbuka

d.      Toleran

e.       Skeptis

f.       Optimis

g.      Pemberani

h.      Kreatif dan inovatif

i.        Dapat membedakan antara opini dan fakta

j.        Tidak berprasangka dalam mengambil keputusan

k.      Teliti, hati-hati dan saksama dalam bertindak

l.        Selalu ingin tahu

C.    Perkembangan IPA

Untuk menjelaskan fenomena alam, maka perlu dilakukan pengamatan atau penelitian yang terus-menerus. Suatu penelitian tentu diperlukan landasan pengamatan atau teori yang sudah ada. Landasan atau strata ilmu dapat dibagi atas tiga, yaitu:

1.      Hipotesis

Merupakan strata ilmu yang paling rendah, berupa dugaan atau prediksi yang diambil berdasarkan pengetahuan atau teori yang sudah ada untuk menjawab penelitian yang sedang dilakukan.

2.      Teori

Merupakan strata ilmu yang lebih tinggi dari hipotesis, berupa landasan ilmu yang telah teruji kebenarannya, namun teori masih mungkin untuk dikoreksi dengan teori baru yang lebih tepat.

3.      Hukum dan dalil

Merupakan strata ilmu yang paling tinggi, berupa teori yang telah diuji terus-menerus dan diketahui tidak ditemukan adanya kesalahan.

Ilmu pengetahuan akan terus berkembang sejalan dengan sifat manusia yang tidak pernah merasa puas dengan apa yang sudah dipunyai atau diketahuinya. Berdasarkan hal tersebut, maka ilmu pengetahuan merupakan siklus ilmu dengan penelitian sebagai intinya yang tidak pernah terputus. Bahkan ia akan semakin membesar dan meluas.

D.    Perkembangan IPA Klasik dan Modern

Penggolongan IPA menjadi “klasik” dan “modern” sama sekali bukan berkaitan dengan waktu maupun klasifikasi bidang ilmu. Penggolongan ini lebih mengacu kepada konsepsi, yaitu cara berpikir, cara memandang, dan cara menganalisis suatu fenomena alam.

IPA klasik yang telaahannya mengikuti kaidah ilmu tradisional berdasarkan pengalaman, kebiasaan, dan bersifat makroskopik. Sedangkan IPA modern yang bersifat mikroskopik, muncul berdasarkan penelitian maupun pengujian dan telah diadakan pembaharuan yang dikaitkan dengan berbagai disiplin ilmu yang ada.

E.     Ruang Lingkup IPA dan Pengembangannya

1.      Klasifikasi IPA

Ilmu pengetahuan alam dapat dibagi menjadi tiga bidang utama yaitu:

1.      Ilmu Sosial dan Budaya; membahas hubungan antarmanusia sebagai makhluk sosial, yang selanjutnya dibagi atas:

a.       Psikologi, mempelajari proses mental dan tingkah laku.

b.      Pendidikan, proses latihan yang terarah dan sistematis menuju ke suatu tujuan.

c.       Antropologi, mempelajari asal usul dan perkembangan jasmani, sosial, kebudayaan dan tingkah laku sosial.

d.      Etnologi, cabang dari studi antropologi yang dilihat dari aspek sistem sosio-ekonomi dan pewarisan kebudayaan terutama keaslian budaya.

e.       Sejarah,  pencatatan peristiwa-peristiwa  yang telah terjadi pada suatu bangsa, negara atau individu.

f.       Ekonomi, yang berhubungan dengan produksi, tukar menukar barang produksi,  pengolahan dalam lingkup rumah tangga, negara atau perusahaan.

g.      Sosiologi, studi tentang tingkah laku sosial, terutama tentang asal usul organisasi, institusi, perkembangan masyarakat.

b.      Ilmu Pengetahuan Alam, yang membahas tentang alam semesta dengan semua isinya dan selanjutnya terbagi atas:

a.       Fisika, mempelajari benda tak hidup dari aspek wujud dengan perubahan yang bersifat sementara. Seperti : bunyi cahaya, gelombang magnet, teknik kelistrikan, teknik nuklir

b.      Kimia, mempelajari benda hidup dan tak hidup dari aspek sususan materi dan perubahan yang bersifat tetap. Kimia secara garis besar dibagi kimia organik (protein, lemak) dan kimia anorganik (NaCl), hasil dari ilmu ini dapat diciptakan seperti plastik, bahan peledak

c.       Biologi, yang mempelajari makhluk hidup dan gejala-gejalanya.

Ø  Botani, ilmu yang mempelajari tentang tumbuh-tumbuhan

Ø  Zoologi ilmu yang mempelajrai tentang hewan

Ø  Morfologi ilmu yang mempelajari tentang struktur luar makhluk hidup

Ø  Anatomi suatu studi tentang struktur dalam  atau bentuk dalam mahkhluk hidup

Ø  Fisiologi studi tentang fungsi atau faal/organ bagian tubuh  makhluk hidup

Ø  Sitologi ilmu yang mempelajari tentang sel secara mendalam

Ø  Histologi studi tentang jaringan tubuh atau organ makhluk hidup yang merupakan serentetan sel sejenis

Ø  Palaentologi studi tentang makhluk hidup masa lalu

c.       Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa

Studi tentang bumi sebagai salah satu anggota tatasurya, dan ruang angkasa dengan benda angkasa lainnya.

a.       Geologi, yang membahas tentang struktur bumi. (yang bahasannya meliputi dari ilmu kimia dan fisika) contoh dari ilmu ini  petrologi (batu-batuan), vukanologi (gempa bumi), mineralogi (bahan-bahan mineral)

b.      Astronomi, membahas benda-benda ruang angkasa dalam alam semesta yang meliputi bintang, planet, satelit da lain-lainnya. Manfaatnya dapat digunakan dalam navigasi, kalendar dan waktu

2.      Pemfokusan dan pembentukan multidisiplin ilmu

a.      Pemfokusan Ilmu

Dengan pengembangan ilmu yang begitu cepatnya, terutama mulai awal abad ke-20 menyebabkan klasifikasi ilmu berkembang kea rah disiplin ilmu yang lebih spesifik. Sebagai contoh, dalam disiplin fisika telah terjadi pemfokusan menjadi berbagai subdisiplin fisika, antara lain bunyi dan getaran, magnet, listrik, optik, mekanika, dan fisika modern.

Selanjutnya, subdisiplin ilmu tersebut berkembang menjadi spesialisasi tertentu. Sehingga tidak memungkinkan lagi seseorang dapat menguasai beberapa atau bahkan satu bidang ilmu tertentu dengan sempurna.. untuk dapat menguasai ilmu dengan baik, maka seorang ahli akan lebih memfokuskan atau menspesialisasikan dirinya dalam salah satu focus disiplin ilmu tertentu.

b.      Multidisiplin dan Interdisiplin Ilmu

Multidisiplin ilmu merupakan ilmu pengetahuan yang cakupan pembahasannya menggunakan lebih dari satu kelompok disiplin ilmu, misal kelompok IPA dan IPS. Contoh multidisiplin ilmu adalah lingkungan, yang dapat mengolaborasikan ilmu IPA dan IPS.

Sedangkan Interdisiplin ilmu merupakan ilmu pengetahuan yang cakupan pembahasannya menggunakan satu kelompok disiplin ilmu saja. Contoh interdisiplin ilmu adalah ilmu computer yang dikembangkan dari disiplin IPA.

Perkembangan interdisiplin IPA pun cukup banyak dan berkembang sangat pesat. Sehingga perkembangan tersebut sangat mempengaruhi pola pandang dan kehidupan sosial saat ini. Oleh karena itu, suatu ilmu yang dikembangkan berdasarkan interdisiplin ilmu tetapi karena dampak sosial perlu diperhitungkan, sehingga pembahasannya berubah menjadi multidisiplin ilmu.

PENUTUP

Kesimpulan

IPA berkembang dengan sangat pesatnya sejalan dengan sifat manusia yang mempunyai rasa ingin tahu atau curiousity yang juga selalu berkembang (dinamis). Dengan sifat ini, dalam benak manusia selalu bertanya karena keingintahuannya: apa sesungguhnya (what), bagaimana sesuatu terjadi (how), dan mengapa demikian (why).

Adanya kemampuan berpikir pada manusia tersebut yang menyebabkan terus berkembangnya rasa ingin tahu tentang segala yang ada di alam semesta. Pengetahuan yang diperoleh dari alam semesta ini selanjutnya merupakan dasar perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA).

Ilmu ini terus berkembang, bertambah luas dan mendalam sesuai dengan hasil-hasil penemuan dan penyelidikan baru, menyebabkan timbulnya cabang-cabang ilmu yang dikenal sebagai: Fisika, Kimia, Biologi, dan Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa (IPBA).

Ilmu pengetahuan diperoleh melalui prosedur yang telah ditentukan, yaitu melalui cara yang disebut metode ilmiah. Adapun langkah-langkah operasional metode ilmiah –secara singkat– adalah sebagai berikut:

a.       Perumusan Masalah

b.      Penyusunan Hipotesis

c.       Pengujian Hipotesis/Penelitian

d.      Penarikan Kesimpulan

Tidak semua pengetahuan dapat disebut ilmu, sebab suatu pengetahuan dapat disebut ilmu atau ilmiah jika memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a.       Logis atau masuk akal

b.      Objektif

c.       Metodik

d.      Sistematis

e.       Berlaku umum atau universal

f.       Kumulatif

DAFTAR PUSTAKA

Tim Dosen IAD. 2004. Ilmu Alamiah Dasar (IAD). Makassar: Universitas Negeri Makassar.

IAD KLH 1-iv 2008.doc. 7 Oktober 2010.

Materi-kuliah-i-iad.ppt. 7 Oktober 2010.