A.
LAHIRNYA
ILMU PENGATAHUAN
Manusia
adalah makluk yang serba ingin tau (lihat bab 3 paasal B), karena itu manusia
disebut juga sebagai binatang yang rasional (rational animal). Dengan daya piker rasional diburunya seegala
sesuatu untuk diketahui (know how),
kemudian ditingkat bagaimana masalahnya (know
why), akhirnya apakah kegunaan sesuatu dalam kehidupan (know use). Dalam tahap tahap awal
manusia masih percaya pada mitos yang sekarang hanya dinilai sebagai
pengatahuan semu (pseudoseience)
karena akhirnya tidak akan memuaskan maka dikejar kebenarannya sebagai
pengatahuan sejati (pure science).
Setelah
makin sulit memenuhi kebutuhan dengan cara foodgathering,
maka dengan akal manusia mampu mengadakan foodgathering. Cara hidupnya tidak lagi nomaden, melainkan sudah sedenter.
Ekonomi masyarakat manusia bukan haya soal menghasilkan makanan, melainkan juga
meliputi pandangan dan indrustri guna memenuhi kehidupannya.
Peningkatan
keadaan ekonomi mendorong manusia mengadakan tempat pemusatan baru dengan
terbentuknya kota-kota, sehingga terjadilah revolusi kota (urban revolution). Cara hidup menetap dengan ekonomi mantap member
kesempatan berpikir lebih banyak. Obyek utama yang dipikirkan manusia ialah
alam. Manusia dapat belajar dari alam dan akhirnya lahirlah pengatahuan alam (natural science).
Pada
mulanya ilmu pengetahuan timbul di Asia, meluas ke Yunani, kembali ke Asia di
Timur Tengah, baru kemudian ke Eropa
1. Asia
Dari
tanah liat yang dibakar (terra cotta)
di lembah Sungai Indus diketahui bahwa manusia telah mampu membuat gambaran
bintang dan didekatnya ada tulisan yang sampai sekarang belum diketahui
maknanya. Diduga tulisan tersebut sama maknanya dengan gambar, sehingga disebut
pictograph. Bangsa Cina menggambarkan
alam dengan lambing khusus, kemudian menjadi tulisannya. Misalnya pohon dan
hutan, huruf ini disebut huruf Cien cop atau
Jau Co (hong ji bahasa Jepang. Di
Timur Tengah orang membuat buku dari tanah liat, ditulis dengan huruf yang
berbentuk paku, sehingga disebut huruf paku (hieroglif). Penyusunannya menjadi
abjad merupakan kemampuan manusia dalam berabtraksi. Kini huruf sudah merupakan
lambing bunyi bukan lagi gambar benda. Penciptaan huruf yang kemudian
menghasilkan buku mempunyai arti penting perkembangan pengetahuan dan secara
vertical dapat diturunkun kepada generasi berikutnya.
Kemampuan
berabstraksi lebih nyata dalam hitungan. Untuk menunjukkan jumlah 1 masih mudah
, tetapi bila sudah 10, 100, 100 memerlukan daya abstraki yang tinggi. Berikut
adalah gambaran dalam proses hitungan.
Seorang
gembala meletakkan sebutir ditempat yang disedikan setiap seekor kambingnya
keluar dari kandang. Dengan sendirinya jumlah akan sama dengan jumlah kerikil.
Sore hari kambing yang masuk dihitung pula pada kerikil tadi, bila ternyata
kerikil tersisa dua, misalnya 3 biji, berarti ada kambing orang lain yang ikut
masuk. Bangsa Sumeria dapat menghitung tahun bulan (kamariah) lamannya 345 hari
dan tahun matahari (samsiah) selama 360 hari. Diduga Negara Babylon telah
memanfaatkan hitungan dalam penyelidikan bintang. Hitungan peranan puluhan
telah digunakan, seperti satu jam = 60 menit, satu menit = 60 detik. Sebuah
lingkaran dinyatakan = 360 derajat. Penulisan angkat sebagai daya
abstraksi jumlah nyata sebagai berikut.
|
Romawi
|
Arab
|
Latin
(popular sebagai angka Arab)
|
|
I
II
III
IV
V
|
|
1
2
3
4
5
|
Nyata
bahwa pemakayan angka Romawi yang dulu dijadikan standar, kalah dengan angka
arab. Misalnya angka tiga ratus delapan puluh delapan, angka Arab 388,
sedangkan dalam angka Romawi CCCLXXXVIII.
Penciptaan angka mempunyai arti penting bagi manusia. Selain
sebagai wujud kamampuan berabstaks, iya juga melukiskan jumlah abstak secara
singkat, praktis, dan tepat sehingga berkembang ilmu pengetahuan, secara
matematika yang ternyata merupakan tolak ukur pengetahuan.
Manusia adalah makhluk
pembuat alat, maka dsebut homo faber.
Penciptaan alat dimaksudkan untuk membantu kehidupan manusia yang semakin lama
semakin beragam kegiatannya. Pada awalnya alat disebut dengan sederhana,
semakin lama semakin sempurna, akhirnya semakin canggih. Semua alat dibuat dari
bahan yang mudah diperoleh dan dibentuk, seperti kayu dan bambu ( tidak ada
peninggalan karena hancur oleh umur); kemudian baru, dari kasar, setengah kasar
, dan halus ( merupakan cirri zaman paleolitikum,
mesolitikum, dan neolitikum); selanjutnya dengan logam yang memerlukan
pengetahuan dan pengalaman serta langsung lebih lama sampai saat ini.
Api merupakan penemuan
yang sangat penting yang sangat mempengaruhi kehidupan manusia, terutama dalam
pembuatan peralatan, cara masak, dan melindungi diri dari gangguan lingkuangan,
meskipun banyak pula bahayanya.
1. Yunani
Yunani merupakan wilayah Eropa yang berbatasan
dengan Asia Barat, maka dengan cepat menimba pengatahuan dari Timur. Ilmu
pengatahuan yang sudah cukup tinggi tersebut disempurnakan dan ditingkatkan
melalui penyelidikan (inquiring).
Inilah dasar lahirnya para penemu pengatahuan bangsa Barat.
Thales (624-548
SM) dianggap orang pertama yang mempertanyakan dasar dan isi alam. Ia tidak
menerima kenyataan begitu saja, yaitu bahwa dibumi ada air, api, udara, hewan,
dan sebagainya. Seluruh yang ada hanya merupakan gejala (phenomena) saja, tidakkah bahan-bahan itu dasarnya terbatas,
sedangkan gejalanyalah yang banyak? Yang utama dari yang ditanyakan bukan
sekedar jawaban yang sebagian sekarang sudah terjawab , melainkan adanya
pertanyaan itu menimbulkan usaha untuk memikirkannya terus menerus selama belum
belum diperoleh jawaban yang memuaskan. Terjadinya pemikiran-pemikiran itu
merupakan tanda belum sempurnanya perkembangan ilmu itu sendiri (developmental process). Berdasarkan
pengatahuan yang diperoleh dari Timur, Thales sudah dapat meramalkan terjadinya
gerhana bulan.
Phytagoras (580-500
SM) menemukan antara lain dalil Phythagoras, yaitu a2+b2=c2
yang berlaku bagi segitiga siku-siku dengan jumlah sudutnya 180®. Masih banyak
penemuan-penemuannya yang lain tentang matematika. Pythagoras juga menunjukan
hubungan antara nada dengan dawai (senar), bila panjangnya dawai dua kali, maka
nadanya turun satu boktaf. Ia juga menyelidiki susunan benda yang terdiri atas
segitiga. Segi empat, segilima yang sisinya masing-masing sama. Dari segitiga
yang semua sisinya sama, dapat disusun tetrahedron,
dari segi empat dapat dibuat kubus, dari segilima dapat dibuat dodecahedron yang memiliki 12 permukaan.
Pythagoras telah berpendapat bahwa bumi itu bundar dan tidak datar serta
bergerak mengelilingi matahari. Ia juga membentuk suatu lembaga pendidikan dan
menghimpun para muridnya serta serjana lainnya dalam Pythagoras Society yang kegiatan
dalam dunia pengetahuan.
Socrates (470-399
SM) dinilai sebagai tonggak ilmu pengetahuan Yunani. Sebelumnya orang terutama
mengadakan penyelididikan ha;-hal yang menyangkut alam (zaman pra-socrates),
sedangkan semenjak dia banyak penyelidikan dilakukan terhadap pengetahuan yang
menyangky kehidupan manusia (zaman post Socrates). Walaupin ia tidak
meninggalkan karya-karya tertulis, tetapi pemikirannya dihimpun oleh Plato, seorang
murid Socrates yang setia . di antaranya tentang logika yang dapat banyak
mengajak manusia berpikir, yaitu adanya major
premise, minor premise, dan conclusion
(dibandingkan dengan dalam metode sekarang adanya induksi, deduksi, dan
kesimpulan).
Leucippus (±450
SM) dan Demokritos (460-370 SM)
dinilai sebagai penemu atom. Bagaimana teori atom masing-masing sulit
ditentukan karena langkanya sumber tertulis sebagai pembuktiannya, sampai
beberapa abad teori mereka tentang atom masih dipergunakan sebagai pegangan
para ahli. Dikatakan antara lain: atom adalah materi terkecil, sedemikian
kecilnya sehingga tidak dapat dibagi lagi (sekarang dapat dilakukan). Bentuk
atom macam-macam yang selalu bergerak tanpa ketentuan, sehingga terjadi
benturan-benturan satu dengan yang lain dan menimbulkan pusaran. Bergantung
dari banyaknya dan pusaran atom, maka terjadilah beraneka ragam benda. Di luar
benda-benda hanya ada kehampaan (void).
Aristoteles (384-322
SM) adalah pemikiran sebelum Socrates. Ia banyak memikirkan masalah pengetahuan
sosial (social science), seperti
logika dan matafisika (filsafat), tetapi juga berjasa untuk ilmu pengatahuan
alam. Seperti penganut aliran naturalis, ia juga mengadakan penyelidikan dan
pemikiran tentang embriologi. Karena keterbatasan indera manusia, terdapat
anggapan pada saat itu bahwa latar dengan sendirinya ada di ala mini (spontanea). Sedangkan untuk ayam telah
diketahui perkembangannya sejak telur sampai menjadi ayam.
Archimedes (287-212
SM) sudah meningkat pemikirannya dibandingkan dengan para pakar sebelumnya
karena sudah mempergunakan cara empiris yang didasarkan pada pengalaman atau
percobaan. Sebagai ahli matematika, fisika, dan mekanika, ia menemukan
hokum-hukum, antara lain hokum yang terkenal bahwa benda yang terapung di air
akan kehilangan berat sesuia dengan air yang terdesak.
B.
IPA
KLASIK DAN IPA MODERN
Banyak
pendapat tentanng IPA Klasik dan IPA Modern ynag dicaturkan oleh para pakar.
Pendapat pendapat tersebut masing-masing berbeda karena pada umumnya
berlandaskan asas disiplin ilmu yang mereka tekuni. Pakar fisika misalnya
mendefinisikan bahwa yang dimaksud IPA Klasik pengembangan ilmu fisika sebelum
abad XX, sedangkan IPA Modern adalah pengembangan fisika setelah XX. Fisika
Modern dimulai sejak saat munculnya teori relativitas dari Eintein (1905). Diikuti teori rediasi oleh Max Planck (1910), sinar X
oleh Rontgen (1923). Sedangkan IPa
Klasik deimulai sejak awal sampai munculnya teori relativitas tersebut. Pakar
biologi tentu lain pandangannya terhadap IPA Klasik dan IPA Modern. Demikian pula dipandang dari siplin ilmu yang
lain.
Secara
umum, penertian IPA bukan hanya ditinjau dari satu disiplin saja, namun IPA
dapat dirinci lebih lanjut meliputi berbagai disiplin ilmu.
1. IPA
Klasik
Bila
ditinjau dari pengertian klasik sendiri, maka dapat diartikan bahwa yang klasik
umumnya bersifat tradisional berdasarkan pengalaman, kebiasaan, atau naluri
semata. Meskipun ada kreasi, namun merupakan tiruan dari keadaan alam sekitar.
Pakar fisika (dalam
bahasa Yunani = alam) membedakan antara fisika klasik dan fisika modern. Fisika
klasik atau fisika terbatas mempelajari komponen materi dari interaksi antara
komponen dengan pengembangan pengamatan.
a. Dinikmati
langsung gerakan benda dalam mekanika.
b. Penglihatan
dengan teori cahaya
c. Pendengaran
dengan suara
d. Indera
rasa termodinamika
e. Listrik
magnet
Dari
sini berkembang pengetahuan tentang penjumlahan vaktor yang dipakai dalam computed tomografi (CT) atau penampang lintang tubuh dengan sinar
X, magnetic resonance imaging (MRI)
untuk deteksi tumor. Di samping itu, juga teori momentum linear (p=mv) yang selanjutnya dikembangkan dalam sistem
terisolasi, muncul hokum kekekalam momentum maupun kekekalan energy. Listrik
maupun magnet ditemukan dan berkembang dengan adanya medan posential dan energy
potensial serta gaya gerak listrik induksi.
IPA Klasik secara umum,
sebagai contoh digambarkan pembuatan ragi temped an juga ragi tapai; meskipun
hanya berdasarkan pengalaman petani, namun tanpa didasari petani tersebut telah
berkecimbung dalam bidang mikrobiologi, mikologi, dan tentu saja tidak lepas
dari ilmu fisika yang mendasarinya. Contoh lain, pembuatan gula kelapa
merupakan proses fisika bersama-sama kimia yang telah tinggi tingkatannya, juga
membuat terasi, ikan asin, rendang, dan telor asin adalah karya dari IPA
klasik. Petani pembuat/pengrajin sama sekali tidak mengetahui proses yang telah
terjadi dalam mewujudkan hasil karyanya. Dengan kata lain, dianggap tabu atau
pamali atau angker adalah merupakan larangan berdasarkan kepercayaan. Dengan
kata lain, dianggap tabu atau pamali atau angker adalah merupakan usaha untuk
mempertahankan keseimbangan lingkungan, sebagai contoh tokok tidak boleh
dibunuh, ikan disuatu tempat angker tidak boleh dimakan. Mereka tidak melakukan
penelitan dan pengujuan, namun hanya berdasarkan pengalaman dari nenek
monyangnya.
2. IPA
Modern
IPA
Modern muncul berdasarkan penelitian maupun pengujian dan telah diadakan
pembaharuan yang dikaitan dengan berbagai disiplin ilmu yang ada. Proses canning, pengalengan ikan, buah-buahan,
dan berbagai kegiatan yang berkaitan dengan fisika, kimia, biologi, biokimia,
dan sebagainya merupakan hasil perkembangan IPA yeng telah dinikmati oleh
manusia.
Fisika
Modern merintis dimulainya IPA Modern yang dikaitkan dengan dikemukakan teori
relativitas dan kuantum yang mengambarkan sifat atom, inti, dan pertikel lain
molekul zat padat. Sebagai contoh, teknologi nuklir merupakan teknologi modern yang
dapat dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, transportasi, angkatan
bersenjata, dan berbagai bidang penelitian yang berkaitan dengan disiplin ilmu
yang lain.
IPA
Modern diperoleh atas dasar penelitian dengan menggunakan metode ilmiah
disertai pengujian berulang kali sehingga diperoleh ilmu yang mantap,baik untuk
terapan maupun ilmu murni. Banyak contoh kegiatan IPA Modern, seperti
pemanfaatan energy matahari untuk kegiatan yang berkaitan dengan listrik untuk
transportasi, industry, rumah tangga adalah pemafaatan foton untuk menimbulkan
aliran muatan listrik (elektron) karena perbedaan panas, sehingga terbentuklah
sel pembangkit listrik. Tungku sinar matahari telah banyak digunakan yang hanya
berprinsip pada titik focus lensa cekung. Dengan energy panas bumi dapat
diperoleh tenaga listrik. Dalam kaitan dengan alam lingkungan, untuk menciptakan
suasana bersih timbul pemikiran pemanfaatan sampah sisa organism, seperti
jerami, sisa tanaman-tanaman lain, dan kotoran hewan diproses dengan bantuan
bakteri dalam kondisi tertentu sehingga menghasilkan gas CH4 CO2 CO H2S yang
ternyata dapat dimanfaatkan sebagai pengganti bahan bakar. Proses di atas
sering disebut sebagai energi biogas.
C.
METODE ILMIAH DAN IMPLEMENTASINYA
Segala
kebenararn yang terkandung dalam Ilmu Alamiah terletak pada metode ilmiah.
Kelebihan dan kekurangan I.A. ditentukan oleh metode ilmiah, maka pemecahan
segala masalah yang tidak dapat diterapkan metode ilmiah, tidaklah ilmiah.
Sebagai langkah pemecahan atau prosedur ilmiah dapat dirinci sebagai berikut :
1. Penginderaan
Penginderaan merupakan
langkah pertama dari metode ilmiah dan segala sesuatu yang tidak dapat diindra,
maka tidak dapat diselidiki oleh I.A,. walaupun pengindraan tidak selalu
langsung. Misalnya, mengenai magnetisme dan inti atom yang tidak dapat kita
indra secara langsung, tetapi efek-efeknya dapat ditunjukan melalu alat-alat.
Seperti halnya pikiran, tidak dapat kita indera secara langsung, tetapi efeknya
dapat ditunjukan dalam bentuk tingkah laku.
Agar pengidraan tetap
dan benar, maka perlu pengulangan, dan pengulangan itu dapat dilakukan juga
oleh orang lain. Pengindraan yang tepat adalah sulit, memerlukan waktu yang
lama, dan setelah dicoba berkali-kali sering mengalami kegagalan. Setiap orang
dapat melakukan penginderaan melalui kelima inderanya, tetapi penginderaan yang
tepat sukar dilakukan karena sering adanya prasangka yang melekat pada
pengindera itu. Semua orang ahli hukum lebih tajam penginderaannya terhapa saksi dari pada orang umum, demikian
pula ahli musik yang indera pendengarannya lebih tajam. Namun, penginderaan
yang tepat dapat diperoleh dengan latihan dan menggunakan alat-alat yang telah
ditera.
untuk meminimalkan
subjektivitas pengindraan, sering kali pengamatan menggunakan instrumen
standar. Contohnya, untuk mengetahui suhu air, tidak cukup dengan kulit atau
tangan, tetapi perlu dengan termometer.
2. Masalah
atau problem
Setelah
pengindraan dan perenungan dilakukan, langkah kedua adalah menemukan masalah.
Dengan kata lain, membuat pertanyaan : apakah yang ditemukan melalu pengindraan
itu ? mengapa begitu ? bagaimana hal itu terjadi ? dan seterusnya. Pengindraann
yang dilakukan oleh orang umum dan ilmuwan jelas berada karena ilmuawan
menunjukan kuriositas yang tinggi. Pertanyaan – pertanyaan seperti tersebut
diatas hendaknya relevan dan dapat diuji. Pengujiannya jelas memerlukan teknik
yang akurat.
Secara
umum, untuk menemukan masalah digunakan pertanyaan” bagaimana ? ” atau “ apa?
“. Pertanyaan “ mengapa ? “ minimbulkan kesukaran, dan sering diganti” Bagaimana ? “ atau “ apa ?. “ pertanyaan”
Mengapa Alam ini ada ? “ termasuk kategori yang tidak dapat diuji sehingga hal
itu tidak termasuk bidang I.A.
3. Hipotesis
Pertanyaan yang tepat
akan melahirkan suatu jawaban dan jawaban itu bersifat sementara yang merupakan
suatu dugaan. Dalam I.A dugaan sementara itu disebut hipotesis untuk
membuktikan apakah dugaan itu benar atau tidak, diperlukan fakta atau data.
Fakta itu dapat dikumpulkan melalui survei atau experimen. Bila data tidak
mendukung hipotesis, harus disusun hipetesis baru.
Hipotesis, kecuali
didukung oleh data agar mudah dibuktikan harus bersifat sederhana dan memiliki
jangkauan yang jauh. Dalam membuat hipotesis, tidak asal saja, walaupun dalam
sejarang pernah terjadi, yaitu ketika Kekule, seorang ahli ilmu kimia bangsa
Jerman membuat hipotesis tentang struktur zat kimia benzena. Pada suatu malam,
setelah menghadiri pesta yang banyak menghidangkan alkohol, Kekule bermimpi
adanya enam ekor kera yang menyusun diri saling menggigit ekor sehingga
terbentuk konfigurasi lingkaran segi enam. Rumus benzena yang disusun
berdasarkan hepotesis Kekule itu pada saat ini merupakan rumus yang dapat
menghasilkan 400 jenis senyawa yang banyak diproduksi dalam industri kimia.
Keadaan yang ideal
untuk membuktikan kebenaran suatu hepotesis adalah melalu pengujian dengan
eksperimen.
4. Eksperimen
Eksperime
atau percobaan merupakan langkah ilmiah ke empat. Pada titik ini, L.A dan non
L.A dapat dipisahkan secara sempurna.
Sebagian
besar orang mengadakan penginderaan, menyusun pertanyaan, dan menduga
jawabannya. Namun orang biasa akan berhenti sampai disitu saja. Sebaliknya,
seorang ilmuan tidak akan berhenti sampai disitu, tetapi akan meneruskan
pertanyaan, “ Mana buktinya ? “ Dalam Sejarah, cara demikian merupakan suatu
cara untuk mengilangkan pendapat umum yang emosional, tidak didukung oleh
bukti. Pendapat atau jawaban atas masalah yang tidak dapat didukung oleh bukti
merupakan ilusi dan tidak bijaksana. Eksperimen dapat menujukan bukti, sehingga
jawaban yang bersifat dugaan itu menjadi jawaban yang benar atau alamiah.
Eksperimen yang baik harus dirancang dengan seksama sehingga semua faktor dapat
dikendalikan dan hipotesis dapat diuji kebenarannya.
Sebagai
ulasan, akan dikemukakan hal berikut. Pada permulaan musim hujan, kita melihat
gejala bahwa beberapa jenis lampu, misal lampu pijar, neon atau T.L., dan merkuri
pada malam hari dikerumuni berbagai jenis serangga. Gejala ini membangkitkan
suatu hipotesis bahwa serangga tertarik pada sinar tertentu tetapi tidak
tertarik pada sinar yang lain.
Untuk membuktikan hipotesis tersebut,
dirancang suatu eksperimen dilaboratorium dengan menggunakan berbagai jenis
serangga, misalnya : laron, lalat rumah, lalat buah, nyamuk, belalang dan
sebagainya. Sedangkan untuk sinarnya dipakai beragai sinar, misalnya : merah,
biru, hijau, kuning, dan sebagainya. Dari hasil percobaan ternyata serangga
tertarik pada sinar biru dan tidak tertarik pada sinar lain.
D.
KRITERIA ILMIAH
Kriteria
atau patokan merupakan suatu rambu-rambu untuk menentukan benar atau tidak
benarnya sesuatu untuk masuk status tertentu. Pengetahuan persatuan kategori
ilmu pengetahuan jika kriteria berikut dipenuhi, yakni : teratur, sistematis,
berobjek, bermetode, dan berlaku secara universal.
Sebagaimana
telah ditemukan bahwa ilmiah Alamiah mempelajari segala sesuatu didalam semesta
ini sehingga alam semesta menjadi objek. Tujuan ilmu alamiah menurut beberapa
ahli adalah mencari kebenaran tentang objeknya, dan kebenaran itu bersifat
relatif Alam semesta sebagai objek penyelidikan mempunyai aspek yang sangat
luas, misalnya aspek fisis, aspek kimiawi, aspek biologis, aspek ekonomis, dan
sebagainnya. Oleh karena itu, tidak mungkin ilmu alamiah dapat mencapai seluruh
kebenaran mengenai objeknya. Kebenaran yang dapat dicapai oleh ilmu alamiah
hanya satu atau beberapa aspek saja sehingga aspek lain belum diketahui.
Meskipun demikian, yang penting adalah sesuai dengan tujuan ilmu alamiah, yakni
mencapai kebenaran, yang sesuai dengan objeknya. Secara umum, dapat dikatakan
bahwa ilmu pengetahuan harus objektif .
Untuk
mecapai kebenaran, yakni persesuaian antara pengetahuan dan objeknya, tidaklah
terjadi secara kebetulan, tetapi harus menggunakan prosedur dan metode yang
tepat, yaitu prosedur atau metode ilmiah (sceientific method). Dengan prosedur
atau metode ilmiah tersebut akan dicapai kebenaran yang merupakan keputusan
atas objeknya dan dirumuskan secara tertentu. Namun, keputusan mengenai,
keadaan, sifat, tingkah laku, dan lain-lain tidaklah bersifat khusus karena hal
itu bukan tujuan ilmu pengatahuan yang mecari kebenaran yang bersifat umum. Misalnya,
sepotong logam jika dipanasi akan memuai, peristiwa itu tidak hanya berlaku
untuk logam besi, tetapi berlaku untuk semua logam dan berlaku disemua tempat
dialam semesta ini. Dengan demikian, hukum itu berlaku secara umum mengenai
suatu objek, walaupun hanya mencakup salah satu aspek saja, tetapi dicapai
dengan menggunakan metode ilmiah yang dirumuskan, diorganisasikan, dan
diklasifikasikan, yang terbukti decara signifikan. Sekali lagi, perlu
ditegaskan bahwa pengetahuan tentang suatu objek mencakup berbagai aspek lain
sehingga timbul ketergantungan satu dengan lainnya.
E.
METODE ILMIAH
metode ilmiah adalah prsosedur dalam mendapatkan pengetahuan yang disebut
ilmu. Jadi, ilmu adalah pengetahuan yang didapatkan lewat metode ilmiah.
Menurut senn, metode adalah suatu prosedur atau cara mengetahui sesuai yang
mempunyai langkah-langkah sistematis. Metodologi adalah suatu pengkajian dalam
mempelajari peraturan-peraturan dalam metode tersebut. Jadi, metode ilmiah
adalah pengkajian dari peraturan-peraturan yang terdapat dalam metode.
Tidak semua pengetahuan disebut ilmu sebab ilmu merupakan pengetahuan
yang cara mendapatkannya harus memenuhi syarat-syarat tertentu. Syarat-syarat
yang harus dipenuhi agar pengetahuan dapat disebut ilmu atau dikatakan ilmiah
adalah sebagai berikut.
a.
Objyekti, artinya
pengetahuan itu sesuai dengan objeknya atau didukung metodik fakta empiris.
b.
Metodik, artinya
pengatahuan itu diperoleh dengan menggunakan cara-cara tertentu yang teratur
dan terkontrol.
c.
Sistematik, artinya
pengetahuan itu disusun dalam suatu sistem dimana satu sama lain saling
berkaitan dan saling mejelaskan, sehingga seluruhnya merupaka satu kesatuan
yang utuh.
d.
Berlaku umum,
artinya pengetahuan itu tidak hanya berlaku atau dapat diamati oleh seseorang
atau beberapa orang saja tetapi semua orang dengan cara eksprimentasi yang sama
akan memperoleh hasil yang sama atau konsisten.
Pengetahuan yang dapat melalu metode ilmiah diharapkan mempunyai
karakteristik – karakteristik tertentu, yakni sifat rasional dan teruji,
sehingga memungkinkan tubuh pengetahuan yang disusun merupakan pengatahuan yang
dapat diandalkan. Dalam hal ini, metode ilmiah menggabungkan cara berfikir
deduktif dan cara berfikir induktif dalam membangun tubuh dan pengetahuannya.
Cara berfikir deduktif adalah cara berfikir dimana ditarik suatu kesimpulan
yang bersifat khusus dari pertanyaan yang bersifat umum. Pengarikan kesimpulan
secara deduktif biasanya mempergunakan pola berfikir yang dinamakan silogismos,
yang disusun dari dua buah pertanyaan dan sebuah kesimpulan. Pertanyaan yang
mendukung silogismos ini disebut premis yang kemudian dapat dibedakan sebagai
premis mayor dan premis menor. Kesimpulan merupaka pengetahuan yang didapat
dari penalaran deduktif berdasarkan ke
dua premis tersebut.
Cara berfikir deduktif terkait dengan rasionalisme, yang memberikan sifat
rasional kepada pengetahuan ilmiah dan bersifat konsisten dengan pengetahuan
yang telah dikumpulkan sebelumnya. Oleh karena itu, cara berfiir deduktif
berdasarkan pada kriteria kebenaran koherensi atau teori koherensi.
Rasionalisme adalah paham yang berdapat bahwa rasio adalah sumber kebenaran.
Teori koherensi adalah suatu pertanyaan yang dianggap benar bila pertanyaan
itu bersifat koheren atau konsisten dengan pertanyaan-pertanyaan sebelumnya
yang dianggap benar. Namun dengan demikian, penjelasan yang bersifat rasional
dengan kriteria kebenaran koherensi tidak memberikan kesimpulan yang bersifat
final. Sebab, meskipun argumentasi secara rasional didasarkan kepada primes-primes
ilmiah yang telah teruji kebenarannya, namun dimungkinkan pula pilihan yang
berbeda dari sejumlah primes ilmiah yang tersedia, yang dipergunakan dalam
penyusunan argumentasi. Oleh karena itu, dalam metode ilmiah, disamping
digunakan cara berfikir deduktif, digunakan pula cara berfikir induktif.
Cara berfikir induktif terkait dengan empirisme, dimana dibutuhkan
fakta-fakta yang mendukung. Oleh karena itu, cara berfikir induktif berdasarkan
pada kriteria kebenaran, korespondensi atau teori korespondensi.
Empirirsme adalah paham yang berpendapat bahwa fakta yang tertangkap lewat
pengalaman manusia merupakan sumber kebenaran. Menurut teori korespondesi,
suatu pertanyaan dianggap benar jika materi pengetahuan yanng dikandung
pertanyaan itu berkoresponden ( berhubungan ) dengan objek yang dituju oleh
pertanyaan tersebut.
Dengan metode ilmiah, pendekatan rasional digabungkan dengan pendekatan
empiris. Secara rasioanal, maka ilmu menyesun pengetahuannya secara konsisten
dan kumulatif sedangkan secara empiris ilmua memisahkan pengatahuan yang sesuai
dengan fakta dari yang tidak. Secara sederhana, hal itu berarti bahwa semua
ilmu ilmiah harus memenuhi dua syarat utama, yaitu sebagai berikut.
a.
Harus konsisten
dengan teori-teori sebelumnya yang memungkinkan tidak terjadi kontradiksi dalam
teori keilmuan secara keseluruhan.
b.
Harus cocok dengan
kata-kata empiris, bersebab teori yang bagaimanapun konsistennya, kalau tidak
didukung oleh pengujian empiris tidak dapat diterima kebenarannya secara
ilmiah.
F.
KRITERIA ILMIAH
Kriteria atau patokan merupakan
suatu rambu-rambu untuk menentukan benar atau tidak benarnya sesuatu untuk
masuk status tertentu. Pengetahuan termasuk kategori ilmu pengetahuan jika
kriteria berikut dipenuhi, yakni : teratur,sistematis,berobjek,bermetode, dan
berlaku secara universal.
Sebagaimana telah dikemukakan bahwa Ilmu Alamiah mempelajari
segala sesuatu di alam semesta di alam semesta ini sehingga alam semesta
menjadi objek. Tujuan Ilmu Alamiah menurut beberapa ahli adalah mencari kebenaran
tentang objeknya, dan kebenaran itu bersifat relatif. Alam semesta sebagai
objek penyelidikan mempunyai aspek yang sangat luas, misalnya aspek fisis,
aspek kimiawi, aspek biologis, aspek ekonomis, dan sebaginya. Oleh karena itu,
tidak mungkin Ilmu Alamiah dapat mencapai seluruh kebenaran mengenai objeknya.
Kebenaran yang dapat dicapai oleh Ilmu Alamiah hanya satu atau beberapa aspek
saja sehingga aspek lain belum diketahui. Meskipun demikian, yang penting
adalah sesuai dengan objeknya. Secara umum, dapat dikatakan bahwa ilmu
pengetahuan harus objektif.
Untuk mencapai kebenaran, yakni persesuaian antara pengetahuan
dan objeknya, tidaklah terjadi secara kebetulan, tetapi harus menggunakan
prosedur atau metode yang tepat, yaitu prosedur atau metode ilmiah (scientific method). Dengan prosedur atau metode ilmiah tersebut
akan dicapai kebenarannya yang merupakan keputusan atas objeknya, dan
dirumuskan secara tertentu. Namun, keputusan mengenai, keadaan, sifat, tingkah
laku, dan lain-lain tindaklah bersifat khusus karena hal itu bukan tujuan ilmu
pengetahuan yang mencari kebenaran yang bersifat umum. Misalnya, sepotong logam
jika dipanasi akan memuai. Peristiwa itu tidak hanya berlaku di semua tempat di
alam semesta ini. Dengan demikian, hukum itu berlaku secara umum mengenai suatu
objek, walaupun hanya mencakup salah satu aspek saja, tetapi dicapai dengan
menggunakan metode ilmiah yang dirumuskan, diorganisasikan, dan
diklasifikasikan, yang terbukti secara signifikan. Sekali lagi, perlu
ditegaskan bahwa pengetahuan tentang suatu objek mencakup berbagai aspek lain
sehingga timbulnya ketergantungan satu dengan lainnya.
G.
KETERBATASAN DAN KEUNGGULAN METODE ILMIAH
Seperti
telah di jelaskan di muka ciri khas ilmu pengetahuan (termasuk IPA) sifatnya
objektif, metodik sistematik dan berlaku umum itu akan membimbing kita pada
sikap ilmiah yang terpuji sebagai berikut :
a. Mencintai
kebenaran yang objektif, bersikap adil dan itu semua akan menjurus ke arah
hidup yang bahagia.
b. Menyadari
bahwa kebenaran ilmu itu tidak absolut, hal ini dapat menjurus ke arah mencari
kebenaran itu terus menerus.
c. Dengan
ilmu pengetahuan, orang lalu tidak percaya pada takhayul, astrologi maupun untung-untungan
karena segala sesuatu di alam semesta ini terjadi melalui suatu proses yang
teratur.
d. Ilmu
pengetahuan membimbing kita untuk tidak berfikir secara prasangka, tetapi
berpikir terbuka atau objektif,
e. Suka
menerima pendapat orang lain atau bersikap toleran.
f. Metode
ilmiah membimbing kita untuk tidak percaya begitu saja pada suatu kesimpulan tanpa
adanya bukti-bukti yang nyata.
g. Metode
ilmiah juga membimbing kita selalu bersikap optimis, teliti dan berani membuat
suatu pernyataan yang menurut keyakinan ilmiah kita adalah besar.
Dengan metode ilmiah dapat
dihasilkan pengetahuan yang ilmiah. Kita telah mengetahui bahwa data yang
digunakan untuk mengambil kesimpulan ilmiah itu berasal dari pengamatan. Kita
mengetahui pula bahwa panca indera kita juga mempunyai keterbatasan kemampuan
untuk menangkap suatu fakta, sehingga tidak disangsikan lagi bahwa fakta-fakta
yang dikumpulkan adalah keliru sehingga kesimpulan yang diambil dari
fakta-fakta yang keliru itu juga akan keliru. Jadi, kemungkinan keliru dari
suatu kesimpulan ilmiah tetap ada. Karena itu, semua kesimpulan ilmiah atau
pengetahuan termasuk Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) bersifat tentatif.
Artinya,
sebelum ada kebenaran ilmu yang dapat menolak dan membuktikan kesalahan
kesimpulan sebelumnya, maka kesimpulan itu dianggap benar.
Sebagai contohnya adalah teori
abiogenesis yang dicetuskan oleh Aristoteles bahwa makhluk hidup berasal dari
benda mati, cacing berasal dari tanah sempat bertahan ratusan tahun sebelum ada
teori baru yang menumbangkannya. Setelah Fransisco Redi dengan eksperimennya
membuktikan bahwa makhluk hidup terjadi dari makhluk hidup pula. Contoh lainya
adalah paham geosentris yang kemudian diganti dengan heliosentris. Kesimpulan
ilmiah yang dapat menolak kesimpulan terdahulu menjadi kebenaran ilmu yang
baru, sehingga tidak mustahil suatu kesimpulam ilmiah bisa saja berubah sesuai
dengan perkembang ilmu pengetahuan itu sendiri. Tidak demikian halnya dengan
pengetahuan yang didapat dari wahyu Ilahi. Kebenaran dari pengetahuan ini
bersifat mutlak, artinya tidak akan berubah sepanjang masa.
Metode ilmiah memang tidak sanggup
mengjangkau untuk menguji adanya Tuhan; metode ilmiah juga tidak dapat
menjangkau untuk membuat kesimpulan berkenaan dengan baik dan buruk suatu
sistem nilai, juga tidak dapat menjangkau tentang seni dan keindahan.
H.
PERAN MATEMATIKA DALAM IPA
Menurut pemikiran, saat dimulainya
manusia menulis sama dengan awal dimulanya hitungan, kiraa-kira 1000 tahun
sebelum masehi. Tulisan merupakan simbol, sedang berhitung pada awalnya
merupakan persatuan objek yang dihitung. Matmatika adalah alat bantu untuk
mengatasi sebagai permasalah dalam permasalahan hidup manusia. Tanpa
matematika, IPA tidak akan berkembang karena IPA menggantungkan pada metode
induksi. Dengan induksi tidak mungkin manusia dapat mengukur jarak antara bumi
dan matahari, bahkan mengetahui keliling bumi pada zaman dulu tidak mungkin.
Ternyata penggabungan antara metode induksi dengan deduksi Erasthotenes 240 SM dapat
menghitung keliling bumi.
Contoh – contoh sumbangan matematika
terhadap IPA antara lain sebagai berikut.
a. Hyparchus dapat
mengukur jarak dari bumi ke bulan yang diilhami ajaran Aristoteles yang menyatakan bumi, bulan, dan matahari suatu saat
berada dalam satu garis lurus.
b. Arisoteles menghitung
jarak bumi ke matahari. Hanya karena kesalahan teknis perkiraannya meleset.
Saat itu jarak bumi ke matahari 20 X jarak bumi ke bulan, sedang sebenarnya 400
kali.
c. Pythagoras menghitung
benda-benda dengan segi banyak.
d. Apollomeus menghitung
benda yang bergaris lengkung.
e. Keppler
(1609) menghitung jarak peredaran yang berbentuk elips dari planet-planet.
f. Galileo (642)
dapat menetapkan hukum lintasan gerak peluru, gerak, dan percepatan.
g. Huygens
(1695) dapat memecahkan teka-teki adanya cincin saturnus, perhitungan kecepatan
cahaya 600.000 x kecepatan suara.
Dari
gambaran tersebut tampak jelas bahwa perkembangan IPA sangat didukung oleh
matematika. Tanpa matematika orang tidak akan dapat menghitung kecepatan sinar
dan tanpa mengetahui kecepatan sinar manusia tidak akan dapat mengukur jarak
antara benda-benda angkasa. Lebih-lebih lagi dengan ditemukan teknologi
komputer manusia semakin jauh dapat mengetahui tentang IPA. Bagaimana manusia
akan dapat mengendalikan pesawat angkasa dari jarak jutaan kilometer dari bumi
tanpa bantuan perhitungan matematika?
Daftar Pustaka
Jasin,M. (2006). Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta: PT
RAJAGRAFINDO PERSADI
Widyosiswoyo, S.
Soewandi, H. Dan Nizamuddin, H. (2004). Ilmu
Alamiah Dasar. Bogor
Selatan: Ghalia Indonesia
Wakhidah,N. Utami,
U. Dan Turmudi, H. (2007). Ilmu Alamiah
Dasar. Jakarta :
Prestasi Pustaka