Catatan Materi Mata Kuliah Ilmu Alamiah Dasar

Ilmu alamiah dasar (iad) /

basic natural science

Tujuan mata kuliah iad adalah :

1.    Untuk membantu para mahasiswa agar memiliki cakrawala pandang yang lebih luas dalam bidang ilmu pengetahuan alam, serta dapat mendekati persoalan pengetahuan alam dan penalaran yang lebih konprehensif.

2.    Memberikan pemahaman dasar kepada mahasiswa non eksak tentang alam semesta beserta isinya.

Ilmu alamiah (natural science) merupakan ilmu pengetahuan yang mengkaji tentang gejala – gejala dalam alam semesta, termasuk dimuka bumi ini sehingga terbentuk konsep dan prinsip.

Sedangkan ilmu alamiah dasar hanya mengkaji konsep – konsep dan prinsip – prinsip dasar yang esensial saja.

Ciri – ciri manusia

1.       Organ tubuhnya komplek dan sangat khusus terutama otaknya.

2.       Mengadakan metabolisme atau pertukaran zat, yakni ada zat yang masuk dan ada zat yang keluar.

3.       Memberikan tanggapan terhadap rangsangan dari luar maupun dari dalam.

4.       Memiliki potensi untuk berkembang biak.

5.       Tumbuh dan bergerak.

6.       Berinteraksi dengan lingkungan.

7.       Bila massanya datang akan mati.

Manusia bersifat unik

1.    Hewan bisa terbang,------- manusia membuat pesawat terbang

2.    Hewan bisa lari kencang, -------- manusia membuat mobil

3.    Hewan bisa hidup di dalam air, ------- manusia membuat kapal selam

4.    Dll

Itu semua karena manusia didorong oleh rasa ingin tahu (kuriositas) tinggi yang ada dalam pikirannya (akalnya).

Kuriositas dapat diperkuat atau diperlemah oleh lingkungan dimana manusia itu berada.

Kuriositas tiap orang berbeda tergantung pada minat dan kebutuhan masing – masing.

Kuriositas manusia tiap saat, tiap waktu berubah atau tidak tetap artinya rasa ingin tahu manusia terus berkembang karena pengaruh akal budinya. Rasa ingin tahu manusia tidak pernah dapat dipuaskan. Apabila suatu masalah dapat dipecahkan, maka akan timbul masalah lain yang menunggu pemecahannya. Manusia bertanya terus setelah tahu apanya, maka ingin tahu bagaimana dan mengapa. Manusia mampu menggunakan pengetahuan yang telah lama diperoleh untuk dikombinasikan dengan pengetahuan yang baru, menjadi pengetahuan yang lebih baru lagi.

Pada hewan atau tumbuhan rasa ingin tahu didorong oleh naluri (instinct) atau disebut juga idle curiosity yang bertitik pusat pada mempertahankan kelestarian hidup dan sifatnya tetap sepanjang massa.

Perkembangan alam pikiran manusia

1.    Mitos

Menurut c.a van peursen, mitos adalah suatu cerita yang memberikan pedoman atau arah tertentu kepada sekelompok orang. Pendapat yang lain, mitos adalah kombinasi antara pengalaman – pengalaman dan kepercayaan.

Cerita – cerita mitos disebut legenda

Dalam alam pikiran mitos rasio atau penalaran belum terbentuk, yang bekerja hanya daya khayal, instuisi atau imajinasi.

Contoh – contoh mitos

A.  Gunung api meletus, dewa sedang murka

B.   Gempa bumi diduga terjadi karena atlas (raksasa yang memikul bumi pada bahunya) memindahkan bumi dari bahu yang satu ke bahu yang lain

C.   Gerhana bulan diartikan bulan sedang dimakan raksasa, sehingga supaya tidak terus dimakan maka harus dibunyikan berbagai bunyi – bunyian

D.  Pelangi dikira putri yang sedang mandi

E.    Dll.

Puncak pemikiran mitos adalah pada zaman babilonia (700 – 600 sm). Dimana dalam bidang ekliptika mereka mampu menetapkan perhitungan satu tahun yaitu satu kali matahari beredar kembali ke tempat semula yaitu 365,25 hari. Dan ditemukannya rasi - rasi bintang seperti rasi scorpio, rasi virgo, rasi pisces, rasi leo dan sebagainya. Pengetahuan dan ajaran babilonia itu setengahnya merupakan dugaan, imajinasi, kepercayaan atau mitos. Pengetahuan semacam ini dapat disebut pseudo science (sains palsu) artinya mirip sain tapi bukan sain sebenarnya.

Tokoh-tokoh yunani yang memberikan sumbangan perubahan berpikir pada waktu tersebut :

1.    Thales

a.     Bumi merupakan suatu piring datar yang terapung di air

b.    Bahan dasar di alam adalah air

2.    Anaximander

a.     Langit yang kita lihat hanya setengah saja

b.    Langit dan isinya beredar mengelilingi bumi dan membuat jam matahari

3.    Anaximenes

a.     Unsur-unsur pembentuk semua benda adalah air

b.    Memberikan pendapat pertama tentang transmutasi unsur-unsur.  Air merupakan benda, bila meregang menjadi api, bila memadat menjadi tanah.

4.    Herakleitos

Mengoreksi pendapat anaximenes, bahwa justru api lah yang menyebabkan adanya transmutasi itu, tanpa api benda-benda akan tetap seperti adanya.

5.    Pythagoras

a.     Unsur dasar semua benda ada 4, yaitu ; tanah, api, udara dan air.

b.    Terkenal dengan dalil pythagoras ahli matematika.

6.    Demokritos

Bila benda dibagi terus menerus akan menjadi bagian yang terkecil yang tidak dapat dibagi lagi disebut atom

7.    Empedokles

a.     Mendukung pythagoras tentang benda terdiri dari 4 unsur (tanah, api, udara, air).

b.    Menemukan tenaga penyekat adanya daya tarik menarik dan daya tolak menolak yang dapat mempersatukan dan memisahkan unsur-unsur.

8.    Plato

Keanekaragaman yang tampak sebenarnya hanya duplikat saja.

9.    Aristoteles

a.     Adanya zat tunggal yang disebut  hule.

b.    Terjadinya transmutasi disebabkan oleh kondisi dingin, lembab, panas dan kering.

c.     Menyusun klasifikasi hewan yang ada di bumi.

d.    Memiliki paham  abiogenesis.(mahluk hidup berasal dari benda mati)

10.                       Ptolomeus

Bumi sebagai pusat sistem tatasurya (geosentris), berbentuk bulat, diam seimbang tanpa tiang penyangga.

2.    Rasionalisme / penalaran deduktif

Penalaran deduktif adalah suatu pola pemikiran yang mengandalkan rasio dalam usaha memperoleh pengetahuan yang benar, dimana titik tolaknya didasarkan dari pernyataan yang bersifat umum untuk menarik kesimpulan yang bersifat khusus. Penarikan kesimpulan secara deduktif ini menggunakan pola berfikir yang disebut silogisme.

Silogisme itu terdiri atas dua buah pernyataan dan sebuah kesimpulan. Kedua pernyataan ini disebut premis mayor dan premis minor.

Contoh :

Semua mahluk bernapas (premis mayor)

Ali adalah seorang mahluk ( premis minor)

Jadi ali juga bernapas (kesimpulan)

Dari contoh diatas kita dapat simpulkan bahwa penalaran deduktif ini pertama – tama harus mulai dengan pernyataan yang sudah pasti kebenarannya.

Kelemahan dari pola pikir deduktif ini adalah

a.       Bila salah satu pernyataan salah maka kesimpulan juga salah.

b.      Bersifat abstrak dan lepas dari pengalaman

3.    Empirisme / penalaran induktif

Penganut empirisme menganggap bahwa pengetahuan yang benar ialah pengetahuan yang diperoleh langsung dari pengalaman yang konkrit. Penganut empirisme menyusun pengetahuan dengan menggunakan penalaran induktif yaitu suatu cara berfikir dengan menarik kesimpulan umum dari pengamatan atas gejala – gejala khusus.

Contoh :

Logam besi, tembaga, dan aluminium jika dipanaskan akan memuai, dari sini dapat disimpulkan secara umum bahwa semua logam jika dipanaskan akan memuai.

4.    Metode ilmiah (scientific method)

Metode ilmiah adalah metode berfikir yang merupakan gabungan dari penalaran deduktif dengan penalaran induktif.

Langkah – langkah metode ilmiah

a.     Penemuan atau penentuan masalah

Masalah yang ditemukan harus dirumuskan sedemikian rupa hingga memungkinkan untuk dianalisis secara logis dan kemudian mudah dipecahkan. Ruang lingkup dan batas – batasnya harus jelas hingga tidak mengalami kesukaran dalam merumuskan kerangkanya.

b.    Perumusan kerangka masalah

Masalah merupakan suatu gejala dimana beberapa fakta saling berkaitan satu sama lain dan membentuk suatu kerangka permasalahan.

c.     Pengajuan hipotesis (kesimpulan sementara)

Hipotesis adalah kerangka pemikiran sementara yang menjelaskan hubungan antar unsur – unsur yang membentuk suatu kerangka permasalahan. Untuk membuktikan dugaan ini benar atau tidak memerlukan data dan fakta.

d.    Deduktif hipotesis

Deduktif hipotesis adalah merupakan indentifikasi fakta – fakta apa saja yang dapat di amati dalam dunia fisik yang nyata dalam hubungannya dengan hipotesis yang diajukan.

e.     Pengujian hipotesis (eksperimen)

Kriteria untuk menentukan apakah suatu hipotesis itu benar atau tidak adalah kenyataan empiris, apakah hipotesis tersebut didukung oleh fakta dan data atau tidak? Eksperimen yang baik harus dirancang dengan seksama sehingga semua faktor dapat dikendalikan dan hipotesis dapat diuji kebenarannya.

f.      Kesimpulan

Akhir dari semua langkah – langkah adalah didapatnya teori baru atau ilmu baru yang akan menambah wawasan baru dalam dunia ilmu.

Keterbatasan metode ilmiah

1.          Keterbatasan panca indera

2.          Tidak dapat menjangkau sistem nilai, baik atau buruk, tentang seni dan keindahan.

3.          Tidak dapat menguji adanya tuhan

Keunggulan metode ilmiah

1.             Mencintai kebenaran yang objektif dan bersikap adil

2.             Menyadari bahwa kebenaran ilmu tidak absolut

3.             Tidak percaya pada tahayul, astrologi maupun untung – untungan

4.             Ingin tahu lebih banyak

5.             Tidak berpikir secara prasangka

6.             Tidak percaya begitu saja pada suatu kesimpulan tanpa adanya bukti – bukti yang nyata.

7.             Optimis, teliti dan berani menyatakan kesimpulan yang menurut keyakinannya adalah benar.

Keterbatasan indra manusia

Berdasarkan penelitian sederhana tehadap indra manusia yang normal ternyata kisaran (range) panca indra manusia sangat terbatas, diantaranya :

1.    Penglihatan

Terdapat berbagai jenis gerak yang terlalu cepat, tetapi lambat untuk dapat dideteksi oleh mata telanjang. Mata kita dapat memisahkan suatu pandangan lain lebih sering dari sepuluh kali dalam satu detik, sehingga proyeksi dari enam belas gambar tiap detik menimbulkan ilusi gambar hidup yang bersambungan. Kisaran penglihatan juga sangat terbatas untuk melihat partikel dan jarak antar partikel. Mata manusia normal tidak dapat memisahkan komponen – komponen warna tetapi menerima semua panjang gelombang spektrum lewat mata. Jadi cahaya putih terlihat sebagai warna putih dari pada sebagai suatu campuran semua warna pelangi.

2.    Pendengaran

Telingan manusia hanya peka terhadap suara dengan frekuensi audio antara 20 hz sampai 20000 hz dan intensitas antara 10^-12 w/m² (ambang pendengaran) sampai 1 w/m² (ambang perasaan).

3.    Pengecapan dan pembauan

Pengecapan dan pembauan merupakan penginderaan yang bersifat kimia terbatas dalam kisaran tertentu dan tidak tergantung pada bantuan yang bersifat mekanis.

4.    Penginderaan kulit

Alat indera kulit manusia dapat membedakan antara panas, dingin dan tekanan secara relatif dan dapat mengukur panas hanya secara kasar. Indera peraba tidak dapat membuat observasi secara eksak.

5.    Penginderaan dalam (deep sensibility)

Penginderaan dalam termasuk beberapa indera diantaranya otot, daging dan sendi, maupun penginderaan statis dan keseimbangan.