ILMU ALAMIAH DASAR. ISI Surakarta, Nofrijon Sofyan, Ph.D

ILMU ALAMIAH DASAR ISI Surakarta, 2013 Nofrijon Sofyan, Ph.D

Pernyataan Materi kuliah yang ada dalam naskah Ilmu Alamiah Dasar ini diambil dari berbagai sumber. Karena itu, jika ada yang memiliki copyright, itu adalah hak dari masing-masing pemiliknya. Naskah ini dipakai hanya untuk tujuan pembelajaran di lingkungan sendiri, Jurusan Kriya, Insitut Seni Indonesia Surakarta. Tidak dipergunakan untuk tujuan lainnya.

Lecture # 01-04 Metode Ilmiah

Pengantar 

Ilmu Alamiah Dasar (IAD) merupakan suatu pokok bahasan yang memberikan dan mencerminkan faktafakta kehidupan di muka bumi, keberadaan manusia, perkembangan akal budi, perkembangan IPTEK, dan dampak yang diberikan oleh IPTEK terhadap lingkungan

Visi 

Asupan/sumber nilai dan pedoman guna mengantarkan mahasiswa di bidang sosial/humaniora dalam memantapkan kepribadian, kepekaan sosial, kemampuan hidup bermasyarakat, pelestarian dan pemanfaatan sumber daya alam dan lingkungan hidup, mempunyai wawasan perkembangan IPTEK dan Seni

Misi 





Membantu menumbuh-kembangkan daya kritis, kreatif, apresiasi dan kepekaan mahasiswa terhadap nilai-nilai sosial dan budaya dengan melihat kepada apa yang sudah terjadi di alam baik secara alami atau adanya intervensi manusia melalui IPTEK Mengarahkan mahasiswa agar bersikap demokratis, berkeadaban dan menjunjung tinggi nilai kemanusiaan, bermartabat serta peduli thd pelestarian SDA dan lingkungan hidup Ikut berperan mencari solusi pemecahan masalah sosial budaya dan lingkungan hidup secara arif.

Definisi  



Ilmu Alam, merupakan suatu cabang sains Sains berasal dari kata science (ilmu pengetahuan) yang merupakan himpunan pengetahuan manusia yang dikumpulkan melalui proses pengkajian dan dapat diterima oleh rasio (dapat dinalar) Diperoleh melalui proses pengamatan gejala-gejala alam, datanya dianalisis dan kesimpulannya dapat diterima nalar (teori ilmu alam)

Alam Terdiri dari dua  Makhluk yang tidak hidup, sering dikatakan sebagai anorganis, tunduk pada hukum alam yang bersifat deterministik  Makhluk hidup, sering dikatakan sebagai organis, tunduk pada hukum kehidupan yang bersifat biologis

Sifat benda mati  Bersifat tetap/tidak bergerak  Tunduk pada hukum alam  Tidak memiliki perilaku/attitude  Bergerak tidak atas kemauan sendiri tetapi akibat adanya pengaruh/kekuatan luar

Sifat makhluk hidup  Memiliki naluri untuk bergerak  Memiliki perilaku  Memiliki naluri untuk mempertahankan diri  Memiliki naluri untuk mengembangkan keturunannya

Makhluk hidup Secara umum dibagi atas tiga:  Tumbuhan  Hewan  Manusia

Tumbuhan 

 

Daya gerak pada tumbuhan sangat sederhana, dilakukan dalam usaha mempertahankan kelangsungan hidupnya Naluri untuk mempertahankan diri pada tumbuhan terjadi secara alami dan sederhana dan bersifat pasif Naluri untuk berkembang biak juga terjadi secara alami dan terkadang harus melalui bantuan makhluk hidup lainnya

Hewan   

Daya gerak pada hewan lebih aktif dibandingkan pada tumbuhan Naluri untuk mempertahankan diri aktif Naluri untuk berkembang biak pada hewan aktif

Manusia  Manusia juga memiliki naluri yang dimiliki oleh hewan  Manusia memiliki akal budi (homo sapiens)  Manusia dapat membuat alat dan mempergunakannya    

(homo faber) Manusia dapat berbicara (homo longuens) Manusia hidup bermasyarakat (homo soscius) Manusia hidup berdasarkan azas ekonomi (homo aeconomicus) Manusia menyadari adanya kekuatan ghaib (homo religieus)

Alam pikiran manusia   

Hakekat manusia dan sifat keingintahuannya: rasa ingin tahu terhadap benda-benda di sekitarnya Perkembangan fisik, sifat dan pikiran manusia: Pengetahuan yang lalu dikombinasikan dan terus dikembangkan. Sejarah pengetahuan manusia: bahwa rasa ingin tahu tidak terpuaskan berdasarkan pengamatan dan pengalamannya tetapi manusia mereka-reka, misal mengapa gunung api meletus, gempa bumi, gerhana dlsb. menghasilkan suatu mitos, misalnya percaya adanya dewa

Perkembangan pikiran manusia  



NALURI KEHIDUPAN > naluri biologis dan memajukan diri > keinginan untuk belajar dan berinteraksi MITOS > timbul karena keterbatasan alat indera manusia (penglihatan, pendengaran, bau dan rasa, alat perasa), kemampuan dan kepekaan alat indera sangat berbeda-beda > usaha mengurangi keterbatasan menciptakan alat bantu PENALARAN > perkembangan alam pikiran dan cara penyelesaian masalah (penelitian) > makin lama mitos kurang disukai > Deduktif & Induktif > kombinasi penalaran harus disusun dari fakta (data) diuji keajegan dan kemantapannya.

  

Manusia: makhluk yang mempunyai sifat dasar “rasa ingin tahu” segala sesuatu yg tdpt di lingkungannya, yg tdpt di alam sekitarnya, bahkan yg tdpt dlm dirinya Aktivitas hewan hanya sebatas pada usaha untuk mempertahankan diri & jenisnya dgn berkembang biak Manusia mempunyai “rasa ingin tahu” & memiliki “kemampuan berpikir” > keduanya berkembang & saling memacu > menggunakan pengetahuan terdahulu untuk dikombinasikan dgn yg baru> lebih baru & komplit

  

Thales (624-546 SM), orang pertama berpendapat bahwa bumi merupakan suatu piring terapung di atas air Anaximander (610-546 SM), bahwa alam semesta berbentuk bola & bumi sebagai pusatnya (bertahan 2 abad) Aneximenes (560-520 SM), bahwa unsur-unsur dasar pembentukan semua benda adalah air > dikoreksi Herakleitos (560-470 SM), bahwa api yang menjadi penyebab

  

Pythagoras (+/- 500 SM), bahwa unsur dasar ada 4: tanah, air, udara, dan api. Dia juga dikenal dengan Dalil Pythagoras (segitiga siku-siku) Demokrotos (460-370 SM), apabila benda dibagi-bagi terus-menerus sampai bagian yang terkecil disebut atom (tak tampak mata) Empedokles (480-430 SM), menyempurnakan Pythagoras dengan memperkenalkan tenaga tarikmenarik dan tolak-menolak yang mempersatukan/memisahkan dari 4 unsur

 



Plato (427-437 SM), kenekaragaman yang nampak sebenarnya suatu duplikasi yang kekal & immaterial Aristoteles (348-322 SM), merupakan pemikir terbesar pada zamannya yg membukukan ajaran orang-orang sebelumnya > suatu pola berfikir dalam memperoleh kebenaran berdasarkan logika > buah pikirannya bertahan hingga 1500 M Ptolomeus (127-151), bahwa bumi adalah pusat dari jagat raya

 

 

Copernikus (1473-1543), perubahan besar semua ajaran Aristoteles, peredaran alam semesta bahwa matahari pusatnya Bruno (1548-1600), bahwa jagat raya tak ada batasnya & bintang-bintang tersebar di jagat raya Kepler (1571- 1630), planet-planet beredar mengelilingi matahari pada suatu garis edar yang berbentuk ellips dengan suatu fokus Galileo (1564-1642), penemuan teleskopnya yang bertentangan dengan penguasa, dia membenarkan Copernikus

Perkembangan ilmu alam 



TAHAP DESKRIPTIF & KUALITATIF > observasi dan pencatatan atas gejala alam, disimpulkan, dilihat kesamaan atau perbedaannya > disederhanakan dan diklasifikasikan TAHAP SIMULATIF & KUANTITATIF > simulasi dgn menirukan/mengulangi peristiwa alam > percobaan; kuantitatif berkembang dgn penggunaan matematika shg meningkatkan daya kontrol > lbh cermat, tepat & hasilnya mendekati kebenaran

Metode ilmu alam Rasionalisme  merupakan metode dasar atau pola pikir dalam mencari kebenaran ilmiah dengan menggunakan akal/rasio  bersumber pada ide kebenaran yg ada dalam pikiran, mencari kebenaran melalui kemampuan akal tanpa merasa perlu ditunjang fakta  kelemahan setiap orang percaya kepada kebenaran yang diyakini sendiri-sendiri

Empirisme  Pentingnya pengalaman melalui pengetahuan indera  Gejala alamiah bersifat konkrit & diungkap melalui penginderaan  Kelemahan fakta yang ada tidak mampu menerangkan, fakta memerlukan tafsiran

Gabungan  Metode keilmuan (ilmiah, induktif, deduktif)  Menumbuhkan kemajuan ilmu pengetahuan

Metode ilmiah  

 

Obyektif, sesuai dengan obyeknya/empiris Metodik, pengetahuan dengan menggunakan cara-cara tertentu yg teratur Sistematik, pengetahuan ilmiah itu tersusun dalam suatu sistem, saling terkait, menjelaskan shg merupakan satu kesatuan utuh Berlaku umum, pengetahuan tidak hanya berlaku oleh satu/beberapa orang tetapi semua

Langkah-langkah metode ilmiah 



Perumusan Masalah, merupakan pertanyaan apa, mengapa, & bagaimana obyek yg diteliti > harus jelas batasnya & dikenal faktor-faktor yg mempengaruhi, Penyusunan Hipotesis, suatu pernyataan yang menunjukkan kemungkinan jawaban untuk memecahkan masalah yg telah ditetapkan > dugaan yg didukung pengetahuan yg ada,





Pengujian Hipotesis, pengumpulan fakta-fakta yang relevan dgn hipotesis yg diajukan, apakah terdapat fakta yg mendukung hipotesis atau tidak > dari pengamatan/uji coba, Penarikan Kesimpulan, didasarkan atas penilaian melalui analisis fakta-fakta (data) untuk melihat apakah hipotesis yg diajukan diterima atau tidak > hipotesis diterima berarti kebenarannya telah diuji secara ilmiah & merupakan bagian dari ilmu pengetahuan.

Keunggulan dan keterbatasan 



Keunggulan: ciri khas obyektif, metodik, sistematik, dan berlaku umum akan membimbing pada sikap ilmiah yg terpuji. Keterbatasan: bahwa data yang digunakan untuk mengambil kesimpulan ilmiah berasal dari pengamatan > pancaindera mempunyai keterbatasan kemampuan menangkap fakta shg dari fakta yg keliru maka kesimpulan juga keliru > kebenaran bersifat tentatif, sebelum ada yg dapat menolak dianggap benar

Sarana berfikir ilmiah    

Bahasa > alat untuk melahirkan pikiran, perasaan, & sbg alat komunikasi Logika > cara berfikir ilmiah merupakan gabungan deduktif ( umum ke khusus) & induktif ( umum dari khusus) Matematika > merupakan bahasa artifisial (buatan) yg bersifat eksak, cermat & terbebas kadar emosi, membantu dalam berfikir deduktif Statistika > membantu penarikan kesimpulan secara induktif dgn tingkat ketelitian/kebenaran

Sikap ilmiah   

Mencintai kebenaran yg obyektif, bersikap adil, & itu semua akan menjurus ke arah hidup yg bahagia Menyadari bahwa kebenaran ilmiah itu tidak absolut, menjurus ke arah mencari kebenaran terus-menerus, Dengan ilmu pengetahuan, orang tidak percaya takhyul, astrologi maupun untung2an krn segala yg terjadi di alam melalui proses yg teratur

 

 

Ilmu pengetahuan membimbing manusia untuk ingin tahu lebih banyak, yg membantu pola kehidupan kita Ilmu pengetahuan membimbing kita untuk berfikir terbuka/obyektif, bersikap toleran Metode ilmiah membimbing kita tidak percaya begitu saja suatu kesimpulan tanpa adanya bukti-bukti nyata Metode ilmiah membimbing kita bersikap optimis, teliti, & berani membuat suatu pernyataan yg diyakini benar.

ILMU ALAMIAH DASAR ISI Surakarta, 2012 Nofrijon Sofyan, Ph.D

Lecture # 05-08 Metode Ilmiah

Pengantar 

Pengetahuan pada zaman dimana orang masih percaya pada mitos biasanya diperoleh dengan:

 Prasangka: suatu anggapan dianggap benar padahal baru







merupakan kemungkinan benar atau malah tidak mungkin benar. Prasangka hanya berguna utk mencari kemungkinan suatu kebenaran. Intuisi: suatu pendapat seseorang yang diangkat dari perbendaharaan pengetahuan terdahulu melalui proses yang tidak disadari. Trial & Error: metode coba2 atau untung2an

Pengetahuan yang didapat dengan cara tersebut termasuk pada golongan pengetahuan yang tidak ilmiah

Mendapatkan pengetahuan Ditinjau dari sejarah cara berpikirnya manusia, pada dasarnya terdapat 2 cara pokok untuk memperoleh pengetahuan:  Cara yg didasarkan pada rasio, yaitu paham yang dikembangkan melalui rasionalisme  Cara yg didasarkan pada pengalaman, atau dikenal dengan empirisme

Rasionalisme  



Dalam menyusun pengetahuannya kaum rasionalis menggunakan metode deduktif Dasar pikiran yang digunakan dalam penalarannya diperoleh dari ide yang menurut anggapannya sudah jelas, tegas dan pasti, dalam pikiran “mengetahui” ide tersebut, tetapi manusia tidak menciptakannya Sebelum manusia berusaha untuk memikirkannya, ide/prinsip ini sudah ada

 Menurut kaum rasionalis, fungsi pikiran manusia  

hanyalah mengenai ide/prinsip tersebut, dan kemudian menjadi pengetahuannya. Pengalaman tidak menghasilkan prinsip, dengan mengetahui prinsip yang diperoleh melalui rasional manusia dapat mengerti kejadian yang terjadi Pemikiran rasional cenderung utk bersifat subjektif dan solipstik, hanya benar dalam kerangka pemikiran tertentu yang berada dalam otak orang yang berpikir tersebut

Empirisme 

 

Kaum empiris berpendapat bahwa pengetahuan manusia tidak diperoleh dari penalaran rasional yang bersifat abstrak, tapi lewat pengalaman yang konkret Menurut anggapan mereka gejala alam bersifat konkret dan dapat dinyatakan lewat tangkapan panca indra Bagi kaum empiris pernyataan tentang ada dan tidak adanya sesuatu harus memenuhi persyaratan pengujian yg didasarkan pada pengalaman manusia

 Kaum empiris berpegang pada prinsip keserupaan.  Pada dasarnya alam adalah teratur  Gejala-gejala alam berlangsung dengan pola tertentu, 

pengetahuan tentang alam didasarkan pada persepsi mengenai hal tersebut Dengan mengetahui bagaimana sesuatu terjadi di masa lalu, atau dengan mengetahui tingkah laku benda tersebut sekarang, maka kita dapat meramalkan kemungkinan tingkah lakunya di masa datang

 Kaum empiris juga menggunakan prinsip keserupaan;



gejala-gejala yang berdasarkan pengalaman adalah sama, maka dapat dibuat kesimpulan yang bersifat umum mengenai hal tersebut sehingga dimungkinkan menyusun pengetahuan yg berlaku terhadap gejala yang bersifat individual Dalam menyusun pengetahuan secara empiris timbul masalah yaitu kumpulan fakta antara satu dan lainnya yang didapat bisa menjadi kontradiktif sehingga tidak sistematis

Kriteria ilmiah  

 

Objektif: pengetahuan itu sesuai dgn objeknya kesesuaian atau dibuktikan dengan hasil pengindraan atau empiri Metodik: pengetahuan itu diperoleh dgn menggunakan cara2 ttt & terkontrol Sistematik:pengetahuan ilmiah itu tersusun dlm suatu sistem, tdk berdiri sendiri;satu dgn yg lain saling berkaitan, saling meenjelaskan shg seluruhnya mrpk satu kesatuan yg utuh Berlaku umum: pengetahuan tdk hanya berlaku atau dpt diamati oleh seseorg atau oleh bbrp org saja, ttp semua org dgn cara eksperimentasi yg sama akan memperoleh hasil yg sama atau konsisten

Metode ilmiah   

Segala kebenaran yg terkandung dlm ilmu alamiah terletak pd metode ilmiah Salah satu syarat ilmu pengetahuan ialah bhw materi pengetahuan itu hrs diperoleh mll metode ilmiah Metode ilmiah hrs menjamin akan menghasilkan pengetahuan yg ilmiah yaitu bercirikan objektivitas, konsisten, dan sistematik

Langkah-langkah metode ilmiah 

Penyusunan hipotesis Hipotesis adalah suatu pernyataan yg menunjukkan kemungkinan2 jwban utk memecahkan mslh yg ditetapkan. Hipotesis mrpk dugaan yg tentu saja didukung oleh pengetahuan yg ada. Hipotesis jg dipandang sbg jwban sementara dr permasalahan yg hrs diuji kebenarannya dlm suatu observasi atau eksperimentasi



Perumusan masalah Yg dimaksud dgn masalah disini adlh mrpk pertanyaan apa, mengapa, ataupun bagaimana ttg objek yg diteliti. Mslh itu hrs jelas batas-batasnya serta dikenal faktor2 yg mempengaruhinya



Pengujian hipotesis Berbgai usaha pengumpulan fakta2 yg relevan dgn hipotesis yg telah diajukan utk dpt memperlihatkan apakah fakta2 yg mendukung hipotesis tsb atau tdk. Fakta2 tsb dpt diperoleh melalui pengamatan langsung atau dpt jg melalui uji coba atau eksperimentasi, kemudian fakta2 itu dikumpulkan mll penginderaan



Penarikan kesimpulan Penarikan kesimpulan didsrkan atas penilaian mll analisis dr fakta2 (data), utk melihat apakah hipotesis yg diajukan itu diterima atau tdk. Hipotesis dpt diterima bila fakta2 yg dikumpulkan mendukung pernyataan hipotesis. Bila fakta2 tdk mendukung maka hipotesis itu ditolak. Hipotesis yg diterima mrpk suatu pengetahuan yg kebenarannya telah diuji secara ilmiah dan mrpk bagian dr ilmu pengetahuan

Keterbatasan metode ilmiah   

Dengan Metode ilmiah, dihasilkan pengetahuan yg ilmiah Data yg digunakan utk mengambil kesimpulan ilmiah berasal dr pengamatan Kita mengetahui pula bahwa panca indra kita mempunyai keterbatasan kemampuan utk menangkap suatu fakta kemungkinan fakta yg dikumpulkan keliru kemungkinan keliru dari suatu kesimpulan ilmiah tetap ada semua kesimpulan ilmiah/kebenaran ilmu pengetahuan bersifat tentatif







Metode ilmiah jg tdk dapt diterapkan untuk menguji konsep tentang Tuhan Metode Ilmiah jg tdk dpt menjangkau utk membuat kesimpulan berkenaan dengan baik dan buruk atau sistem nilai (tdk dpt menentukan nilai atau moral dlm hidup ini) Metode ilmiah jg tdk dpt menjangkau ttg seni dan keindahan

Keunggulan metode ilmiah   

Mencintai kebenaran yg objektif, bersikap adil dan itu semua akan menjurus ke arah hidup yg bahagia Menyadari bahwa kebenaran ilmu itu tdk absolut, hal ini dpt menjurus ke arah mencari kebenaran itu terus menerus Dengan ilmu pengetahuan, org lalu tdk percaya pd takhayul,untung2an krn segala sesuatu di alam semesta ini terjadi melalui suatu proses yg teratur







Ilmu pengetahuan membimbing kita utk tdk berpikir secara prasangka tetapi berpikir secara terbuka atau objektif, suka menerima pendapat org lain atau bersikap toleran Metode ilmiah membimbing kita utk tdk percaya begitu saja pada suatu kesimpulan tanpa adanya bukti-bukti yg nyata Metode ilmiah jg membimbing kita selalu bersikap optimis, teliti dan berani membuat suatu pernyataan yg menurut keyakinan ilmiah kita adalah benar

Filsafat ilmu alamiah    

Dampak yg penting dlm metode ilmiah adalah menentukan filsafat yg berfungsi sbg dsr acuan ilmiah Spt yg telah dikemukakan bahwa yg menjadi objek atau bidang ilmu alamiah adalah semua materi dlm alam semesta Ilmu alamiah meneliti sumber daya alam yg mengaturnya dan segala sesuatu yg terjadi Apakah yg menentukan sesuatu itu dpt terjadi? Apakah yg mengontrol atau memandu penyebab sesuatu ke arah kesimpulan itu?



  

Pertanyaan2 tsb diatas mendorong utk menemukan “penyebab pertama” dlm alam semesta ini Pertanyaan2 tsb mrpk pertanyaan filsafat yg tdk beruhubungan dgn bidang ilmu alamiah ttp menyangkut pikiran manusia seluruhnya Jawaban atas pertanyaan itu tergantung pd hasil pemikiran yg diambil dr berbagai segi, dan salah satu segi adalah filsafat ilmu alamiah Seorg ilmuwan jg hrs menemukan jwban2 atas pertanyaan yg berhubungan dgn alam semesta, kegunaan ilmu alamiah, hrs selalu konsisten dgn metode ilmiah

 

Filsafat ilmu alamiah hendaknya dpt diverifikasi keseluruhan atau bagian-demi bagian melalui analisis eksperimental shg memiliki nilai ilmiah Filsafat yg tdk dpt diverifikasi tdk akan memiliki nilai ilmiah, walaupun filsafat itu memiliki nilai yg baik dalam segi lain dalam pikiran atau pandangan manusia

Vitalisme  Dari sejarah perkembangan ilmu alamiah dapat kita lihat bahwa pada awalnya ilmu alamiah masih tercampur dengan kepercayaan atau mitos, oleh karena itu pada awalnya di dalam ilmu alamiah terdapat filsafat vitalisme  Vitalisme merupakan suatu doktrin yg menyatakan adanya kekuatan di luar alam  Kekuatan itu memiliki peran yang esensial yang mengatur segala sesuatu yg terjadi di alam semesta ini  Kekuatan itu disebut dengan berbagai sebutan, misalnya, Tuhan, Yang Maha Kuasa, atau secara sederhana sebagai gaya vital atau elan vital

  

Kekuatan itu menentukan alam, membimbing tingkah laku atom, planet, makhluk hidup, dll. Pada makhluk hidup elan vital itu juga disebut jiwa atau roh Sebagian besar filsafat dlm agama termasuk dlm filsafat Vitalisme Ditinjau dari segi lain, vitalisme mempunyai nilai, tetapi dlm IA tdk cocok krn dlm IA segala sesuatu hrs dpt dianalisis secara eksperimental dgn metode ilmiah

Mekanisme  Mekanisme mrpk suatu pandangan yg menyatakan bhw penyebab yg mengatur semua gerakan di alam semesta ini adlah sejumlah hukum alam  Berdasarkan hasil penginderaan menunjukkan bhw semua peristiwa atau gejala di alam semesta ini berdasarkan hukum alam, misalnya hukum fisika, dan hukum kimiawi  Dengan dasar hukum alam itu, pandangan mekanisme dianalisis secara eksperimental menurut metode ilmiah





Pandangan ini menganggap bhw gejala pd MH secara otomatis terjadi hanya berdasar peristiwa fisika-kimiawi Mekanisme gambarannya tdk sesederhana spt jam bila pernya diputar (jam model lama) atau diberi energi listrik (model jam skrg) akan hidup, tetapi lbh luas, misalnya kmputer dpt belajar, menyimpan memori, mengolah data yg ditunjukkan mll layar monitor, atau robot yg dpt diprogram dsb



Pandangan mekanisme menyamakan gejala pd MH dgn gejala benda tdk hidup shg perbedaan hakiki tdk ada, dgn begitu dpt menghanyutkan manusia ke pandangan materialisme yg selanjutnya ke Ateisme

Agnotisme  Tampak perbedaan prinsip antara vitalisme dan mekanisme, terutama ttg ada tdknya Sang Perancang atau Pencipta alam semesta ini  Utk menghindarkan pertentangan, terdapat aliran yg melepaskan diri atau tdk mempedulikan ada atau tidaknya sang pencipta Agnotisme  Mereka yg mengikuti aliran ini hanya mempelajari gejala2 alam, bny dianut oleh ilmuwan2 barat

Penginderaan 



Penginderaan mrpk langkah penting dr metode ilmiah, segala sesuatu yg tdk dpt diindera, maka tdk dpt diselidiki IA, walaupun penginderaan tdk selalu langsung, misalnya mengenai magnetisme dan inti atom yg tdk dpt kita indera secara langsung, tetapi efek2nya dpt ditunjukkan melalui alat2 Manusia mempunyai indera yg sama dgn bbrp jenis hewan lain, ttp ia dibedakan oleh kecerdasannya, yg menjadikannya tdk hanya dpt merencanakan&mengontrol penginderaanya, tetapi jg merancang instrumen utk membantu inderanya sendiri

  

Penginderaan yg tepat adalah sulit memerlukan wkt yg lama dan stlh dicoba2 berkali2 sering mengalami kegagalan Agar penginderaan tepat dan benar, maka penginderaan hrs dikontrol & dicek kembali krn kemampuan indera manusia itu terbatas Setiap org dpt melakukan penginderaan mll kelima inderanya, tetapi penginderaan yg tepat sukar dilakukan krn sering adanya prasangka yg melekat pd pengindera itu

Keterbatasan penginderaan Penglihatan  Terdapat berbagai jenis gerak yg terlalu cepat atau terlalu lambat utk dpt dideteksi oleh mata telanjang. Mata kita bs memisahkan suatu pandangan lain lbh sering dari sepuluh kali dlm satu detik shg proyeksi dr enam belasgambar tiap detik menimbulkan ilusi gambar hidup yg bersambungan. Kisaran penglihatan jg terbatas pd ukuran partikeel yg dpt terlihat dan thd jarak yg dpt terlihat.  Mata manusia normal tdk dpt memisahkan komponen2 warna, tetapi menerima semua pjg gelombang spektrum yg terlihat sbg suatu rangsangan perasaan lewat mata. Jadi, cahaya putih terlihat sbg warna putih drpd sbg suatu campuran semua warna pelangi

Pendengaran  Pendengaran manusia terbatas pada getaran yg mempunyai frekuensi dari 16 sampai 20.000 hz/detik. Getaran dibawah atau diatas frekuensi tsb sangat sukar sekali utk dideteksi. Telinga kita hanya dapat mengenali sejumlah suara terbatas yg timbul secara serentak (simultan)

Pengecapan dan pembauan  Pengecapan dan pembauan mrpk penginderaan yg bersifat kimia, terbatas dlm kisaran ttt, dan tdk tergantung pd bantuan yg bersifat mekanis. Indera2 tsb dikatakan bersifat kimia krn dpt mendeteksi molekul2 zat dr berbagai jenis yg berbeda  Manusia hanya bs membedakan 4 jenis rasa yaitu rasa manis, asam, asin dan pahit. Bau spt parfum dan bau-bauan yg lain dpt dikenal oleh hidung bila konsentrasinya di udara lbh dr sepersepuluh juta bagiian. Melalui bau, manusia dpt membedakan satu benda dgn benda lainnya, namun tdk semua org bs melakukannya

Penginderaan kulit  Alat indera kulit manusia dpt membedakan antara panas, dingin, dan tekanan secara relatif serta dpt mengukur panas hanya secara kasar. Indera peraba jg tdk dpt membuat observasi secara eksak. Kulit berfungsi sbg indera peraba (terjd kontak dgn objek) dan indera perasa

Penginderaan Dalam (Deep Sensibility)  Penginderaan dalam termasuk bbrp indera, misalnya penginderaan otot daging dan sendi maupun penginderaan statis atyau keseimbangan  Manusia mempunyai perbedaan yg sgt besar dlm kemampuannya utk mengadakan perkiraan arah, jarak, bobot, dan tekanan, atau utk mempertahankan keseimbangannnya







Kecuali keterbatasan itu, indera manusia yang satu berbeda kemampuannya dengan yang lain. Perbedaan kepekaan individual berkisar antara kehilangan fungsi indera hingga variasi yg sedikit abnormal, misalnya kebutawarnaan atau pendengaran yang tidak peka terhadap kisaran getaran tertentu. Bau-bauan tertentu yang berbau tidak sedap bagi beberapa orang akan berbau enak, tetapi tidak bagi beberapa org lain





Sering jg penginderaan menimbulkan kekeliruan infromasi, misalnya penginderaan mata: ketika kita duduk dlm sebuah gerbong kereta api yg sedang lari cepat, maka pohon-pohon di pinggir jalan kereta api yg kita lalui itu tampak berlari menjauhi kita Indera yg lain jg bs menghasilkan salah kesan dlm kondisi ttt. Misalnya, sebuah ruang yg terasa hangat bagi seseorg yg masuk dr udara luar yg lbh dingin dan akan terasa lbh dingin bagi seseorg yg memasuki ruangan tsb dr ruangan yg udaranya lbh hangat



Banyak instrumen yg lbh peka, yg dpt dipercaya drpd pancaindera manusia yg tdk ttt, krn instrumen2 itu memungkinkan utk mengadakan observasi sepenuhnya

Peningkatan penginderaan Latihan  Melalui latihan, seseorg dpt mempelajari utk mengidentifikasi minuman anggur dgn mengecapnya, mengetes minuman the dgn meminumnya bbrp teguk, mengetes kesegaran telur atau mutu tembakau dgn memabuinya, menala alt2 musik menggunakan telinga saja atau menentukan kepekatan suatu cairan dgn meraba saja



Salah satu tujuan praktik pelajaran IA di laboratorium yg paling penting adalah mengembangkan teknik, yaitu kemampuan melakukan penginderaan yg cermat dgn menggunakan berbagai jenis instrumen yg berbeda. Walaupun demikian perlu diingat bahwa bagaimanapun sempurnanya hasil penginderaan,”organ” manusia itu pasti selalu berubah

Kewaspadaan perlu ditingkatkan dgn usaha yg sunguhsungguh  Penginderaan keilmuan bukanlah suatu pengamatan thd benda yg tanpa tujuan. Kegiatan itu merupakan pekerjaan yg “sejati”, dlm arti bhw kegiatan itu memerlukan energi yg besar, yg menyangkut seluruh indera, utk dipusatkan tdk hanya thd benda yg sedang diamatinya atau yg sedang diminatinya, tetapi jg terhdap benda yg ia tdk menaruh minat sekalipun  Tdk seorg pun dpt waspada thd segala yg berlangsung di sekitarnya, dan setiap org akan terpengaruh oleh minatnya dlm melakukan pengamatan

Instrumen hrs dikalibrasi  Pelaksanaan kalibrasi atau peneraan terdiri atas perbandingan instrumen dgn standar dan menyesuaikannya shg instrumen itu akan memberikan hasil yg sama spt instrumen yg dikalibrasi dgn cara yg sama. Ex. Termometer yg murah mungkin memberikan pengukuran suhu yg berbeda bbrp derajat, tetapi setiap termometer yg telah dikalibrasi secara teliti akan memberikan bacaan suhu yg sama pd kondisi yg sama  Mungkin terjadi pula bhw setiap instrumen dari jenis ttt akan selalu menghasilkan data yg tdk akurat krn kesalahan atau keterbatasan inheren dlm instrumen itu sendiri

Pengecekan mrpk cara yg paling berhasil utk menghilangkan kekeliruan2 dlm pengamatan  Pengulangan pengamatan oleh seorg pengamat akan dpt mendeteksi kekeliruan yg telah msk dlm suatu pengamatan, tetapi tdk pd pengamatan yg lain  Pengulangan pengamatan dgn menggunakan instrumen yg berbeda dari jenis yg sama membantu menghilangkan kesalahan yg disebabkan oleh kesalahan kalibrasi





Pengulangan observasi dgn menggunakan instrumen yg sama sekali berbeda akan membantu menghilangkan kekeliruan inheren dlm jenis instrumen ttt Pengulangan observasi oleh pengamat yg berbeda membantu menghilangkan kekeliruan yg justru disebabkan oleh prasangka atau perbedaan dlm kepekaan atau kewaspadaan pengamat itu

Eksperimen adalah penginderaan dlm kondisi yg dikontrol  Mungkin hal yg paling signifikan dan penting dr observasi yg terkontrol adlh bhw kegiatan itu membuat bny pengamat dpt mempelajari secara tepat situasi2 yg sama dan mengecek, membetulkan, atau melengkapi hasil2 yg diperoleh setiap pengamat  Pengontrolan secara sederhana dpt dilakukan dgn menyamakan variabel yg dikontrol

Penginderaan meliputi analisis dan sintesis  Seseorg belum secara nyata menghayati sesuatu sampai ia telah mengamati bagian2 (analisis) sehinggadpt mengenali dan mengukur tiap bagian2nya. Ex. Mengamati gedung, mengamati jam  Memadukan benda-benda menjd satu dan mempunyai arti itulah yg dimaksud dgn sistematis

Instrumen baru memungkinkan penginderaan baru  Penemuan instrumen baru mrpk sumbangan yg paling penting thd pengembangan ilmu pengetahuan  Ratusan instrumen telah ditemukan hingga manusia dpt melakukan observasi lbh pasti dan lebih teliti  Ex. Mikroskop elektron, poligraf, siklotron

Pengukuran merupakan keterampilan tersendiri  Dalam memperoleh data, para ilmuwan hrs menggambarkan objek atau fenomena secermat mungkin; dan hampir dlm setiap hal (kasus) suatu uraian kuantitatif hrs dinyatakan secara matematis  Teori pengukuran modern didasarkan pada asumsi bahwa hampir semua fenomena fisis dapat diukur dalam jarak, massa, dan waktu  Pd th 1790, Dewan Nasional Prancis mengangkat suatu komite untuk menyusun suatu standar bobot dan ukuran yg permanen

ILMU ALAMIAH DASAR ISI Surakarta, 2012 Nofrijon Sofyan, Ph.D

82

Lecture # 09-10 Problem-based Self Learning

83





Jelaskan dengan kalimat kamu sendiri bagaimana hubungan antara matematika dan ilmu alam dan bagaimana matematika berperan dalam perkembangan peradaban manusia! Ceritakan dengan kalimat kamu sendiri bagaimana kirakira pertama kali manusia menemukan telpon dan hingga sekarang telpon seluler (HP) berkembang dengan sangat cepat. Kira-kira apa yang memicu penemuan ini pertama kali dan manfaat yang dirasakan dewasa ini?

ILMU ALAMIAH DASAR ISI Surakarta, 2012 Nofrijon Sofyan, Ph.D

85

Lecture # 11-13 Materi dan Energi

86

Pengantar  



Dunia benda terdiri atas materi dan energi Tubuh organisme dibangun oleh materi dan hidupnya tergantung kepada energi Semua makhluk hidup dan tak hidup tersusun atas materi

87

Wujud materi     

Materi didefinisikan sbg sesuatu yg mempunyai massa dan menempati ruang Wujud materi secaraumum: padat, cair, gas Zat padat, memiliki bentuk dan volume yang tetap Zat cair, memiliki bentuk yang bisa berubah sesuai dengan wadahnya, sementara volume tetap Gas, memiliki bentuk dan volume yang tidak tetap

88

Massa dan berat  

Massa suatu benda menyatakan jumlah materi yang ada pada benda tersebut Berat menyatakan massa yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi terhadap benda itu dan bergantung kepada letak benda dari pusat gravitasi

89

Klasifikasi   

Unsur Senyawa Campuran:  Campuran homogen  Campuran heterogen

90

Atom Teori atom Dalton  Tiap-tiap unsur terdiri dari pertikel-partikel kecil yang disebut atom. Atom tidak dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil  Atom dari unsur yg sama, sifatnya sama, atom dari unsur yang berbeda, sifatnya juga berbeda  Atom tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan  Reaksi kimia terjd karena penggabungan atau pemisahan atom-atom  Senyawa ialah hasil reaksi atom-atom penyusunnya

91

Molekul Teori molekul Robert Boyle  Partikel terkecil zat disebut molekul, dan molekulmolekul zat yang sama akan sama semua sifatnya  Teori ini dapat menerangkan antara lain peristiwa diferensiasi zat, perubahan wujud zat, dan sifat-sifat gas dengan memuaskan

92

Energi   

Energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan kerja atau kegiatan Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan Energi dpt diubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya

93

Energi mekanik   

Energi mekanik dpt dibedakan atas dua pengertian yaitu energi potensial dan energi kinetik Energi potensial Energi Kinetik

94

Energi panas   

Panas adalah salah satu bentuk energi Kalor adalah energi panas yg berpindah Suhu adalah derajat panas suatu benda

95

Energi magnetik 

Energi magnetik dpt dipahami dgn mengamati gejala yg timbul ketika 2 batang magnet yg kutub2nya saling didekatkan satu dengan yg lain

96

Energi listrik Energi listrik dpt ditimbulkan/dibangkitkan melalui bermacam2 cara. Misalnya :  dengan suangai atau air terjun yg memiliki energi kinetik  dengan energi angin yg dipakai utk menggerakkan kincir angin  dengan menggunakan accu (energi kimia)  dengan menggunakan tenaga uap yg dpt memutar generator listrik  dengan menggunakan tenaga diesel  dengan menggunakan tenaga nuklir

97

Energi kimia 

Energi kimia ialah energi yg diperoleh melalui suatu proses kimia

98

Energi bunyi   

Bunyi dpt jg diartikan getaran shg energi bunyi berarti jg getaran Getaran selaras mempunyai energi potensial dan energi kinetik Contoh mengenai adanya energi bunyi apabila meledaknya suatu bom

99

Energi nuklir 

Energi nuklir didapatkan apabila suatu atom pecah mjd atom lain dan pecahan tsb disertai pembebasan energi

100

Energi cahaya  

Energi cahaya matahari utk fotosintesis Sinar laser utk industri dan kesehatan

101

Energi matahari  Energi matahari a/ energi yg plg bsr dan murah di alam ini  Matahari mancarkan energinya dlm btk gelombang2 radiasi  Energi matahari dpt dimanfaatkan utk berbagai keperluan diantaranya:

 penggerak satelit buatan  utk kompor matahari  proses fotosintesis tumbuhan hijau  penyulingan air  listrik tenaga surya

102

Homework 



Jelaskan dengan kalimat kamu sendiri bagaimana hubungan antara matematika dan ilmu alam dan bagaimana matematika berperan dalam perkembangan peradaban manusia! Ceritakan dengan kalimat kamu sendiri bagaimana kirakira pertama kali manusia menemukan telpon dan hingga sekarang telpon seluler (HP) berkembang dengan sangat cepat. Kira-kira apa yang memicu penemuan ini pertama kali dan manfaat yang dirasakan dewasa ini?

ILMU ALAMIAH DASAR ISI Surakarta, 2013 Nofrijon Sofyan, Ph.D

104

Lecture # 13-16 Teknologi dan Dampaknya

Pendahuluan 



Dampak atau efek dari perkembangan teknologi yang telah dikembangkan manusia dalam rangka memenuhi kebutuhan hidupnya sehingga menjadi lebih mudah dan menyenangkan pada taraf tertentu akan dapat bersifat negatif karena menimbulkan akibat sampingan Dalam hal ini, harus dicarikan alternatif lain untuk mengatasi atau paling tidak meminimalkan dampak negatif ini, dan biasanya manusia menggunakan teknologi yang baru

Beberapa dampak teknologi  Dampak teknologi terhadap kebutuhan pokok  Dampak teknologi terhadap sumber daya alam  Dampak teknologi terhadap perkembangan industri  Dampak teknologi terhadap transportasi dan komunikasi

Kebutuhan pokok sandang Dampak dari segala penemuan teknologi, misalnya yang berhubungan sintesis polimer:  Keuntungan: memproduksi serat tekstil untuk tujuan sandang, bahkan hampir semua kebutuhan sehari-hari berupa alat rumah tangga tidak luput dari penggunaan plastik sebagai bahan dasar  Kerugian: sampah plastik tidak dapat diuraikan oleh bakteri pembusuk

Kebutuhan pokok papan  

Dampak positif: mampu membuat rumah dengan penuh kenyamanan dan keindahan, membuat gedunggedung pencakar langit Dampak negatif: dengan alat modern begitu mudah membabat hutan utk bangunan atau perabot lainnya yg menimbulkan akibat sampingan dari penebangan hutan yg tdk sesuai dgn kaidah ilmu lingkungan sehingga menimbulkan akibat berantai mulai dari erosi, pendangkalan sungai, hilangnya sumber air, kemerosotan kesuburan tanah, dan banjir

Kebutuhan pokok pangan 



Dampak posistif: memperoleh bibit unggul yang banyak produksinya dalam waktu singkat, mekanisme pertanian dengan menggunakan tenaga manusia yang relatif sedikit, pemupukan yg tepat, hormon tumbuhan Dampak negatif: pemakaian pemberantas hama tumbuhan dapat juga membunuh hewan ternak, meracuni hasil panen, dan dapat meracuni manusia

Sumber daya alam 



Berdasarkan UU RI No. 4 th. 1982 ttg ketentuan pokok pengelolaan lingkungan hidup sumber daya, diterangkan bahwa sumber daya adalah unsur lingkungan hidup yg terdiri atas sumber daya manusia, sumber daya alam hayati, sumber daya lam non hayati, dan sumber buatan Kalau dikelompokkan pada dasarnya sumber daya alam dapat dibagi menjadi sumber daya alam manusia dan sumber daya alam fisik

Sumber daya alam 



Sumber daya manusia, dimana tercakup kuantitas, kualitas pengetahuan dan keterampilan dan kebudayaan juga sarana dan lembaga swadaya masyarakat Sumber daya fisik ( sumber daya alam dan buatan), dapat dibedakan menjadi:  Sumber alam hayati, yg terdiri dari flora dan fauna  Sumber daya lam non hayati meliputi tanah, air, udara, mineral  Sumber daya strategis (semua mineral esensial) untuk usaha hankam, iklim, energi matahari

Minyak bumi  



Dampak positif: masih merupakan sumber daya alam yang paling utama utk memenuhi kebutuhan energi dunia Dampak negatif: hasil pembakaran minyak bumi itu berupa gas-gas oksida (CO, CO2 ), gas-gas yg mengandung Pb dan Hg; unsur-unsur lain sebagai hasil atau bawaan dari fosil itu sendiri yaitu arsen dan belerang. Penggalian minyak bumi juga mengakibatkan polusi daerah sekitarnya karena tumpahan minyak bumi itu jelas merusak tumbuhan atau hewan yang hidup di daerah itu

Batubara 

Dampak negatif: penambangan batubara berbahaya bagi penambang karena adanya gas-gas berbahaya seperti CO dan sulfur oksida; pengangkutan batubara juga mengganggu lingkungan; gas-gas hasil pembakaran batubara hampir serupa dengan hasil pembakaran minyak bumi

Air 

Walaupun air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbarui, artinya setelah dipakai dapat dibersihkan kembali, tetapi pembersihan itu tidak selalu sempurna sehingga lama-kelamaan air bersih yang kita perlukan semakin hari semakin menurun kualitas dan kuantitasnya

Hutan, hewan, dan ternak 



Hutan, hewan, ternak merupakan sumber daya alam yang dapat diperbarui, tetapi teknologi modern dapat mengakibatkan sumber daya alam tersebut menjadi tidak berdaya atau tidak dapat diperbarui Misalnya: pembabatan hutan yg semena-mena, penggunaan bahan peledak untuk menangkap ikan di laut

Tanah  



Tanah pertanian sabagai sumber daya sebenarnya dapat diperbarui, artinya dapat digunakan berulang-ulang bila dipelihara dengan baik, misalnya kekurangan zat hara dapat ditambah dengan jalan pemupukan Akan tetapi, seperti juga sumber daya alam lain yang dapat diperbarui, bila pemakaiannya melampaui batas akan dapat menjadi rusak, artinya tidak dapat lagi digunakan sebagai lahan pertanian Sebagai salah satu contoh, apabila tanah dibiarkan dalam keadaan kosong lalu terkena erosi terus-menerus, maka bagian tanah yg subur akan hilang dan tinggallah bagian yang tidak dapat dijadikan lahan utk ditanami

Laut  



Laut mempunyai peranan penting misalnya dalam hal produksi pangan Laut menyimpan beraneka ragam kekayaan alam, mulai dari bahan pangan berupa protein yg dikandung bermacammacam hewan di laut dan bahan pangan lain seperti rumput laut, sampai beraneka ragam mineral yg diperlukan mulai dari garam dapur sampai emas Dampak negatif: laut jg sering mengalami pencemaran, baik dari air sungai yg tercemar yg bermuara ke laut, maupun karnea tumpahan minyak

Zat radioaktif 



Zat-zat radioaktif merupakan sumber daya alam yang penting karena zat ini dapat ikut menentukan nasib manusia di masa mendatang Dampak negatif: zat radioaktif bisa sangat berbahaya bagi kesehatan manusia; sinar radioaktif dapat merusak lingkungan; dari mulai diambil dalam tambang, lalu ke reaktor menimbulkan bahaya; masalah pengolahan dan reaktor pembangkit tenaga juga menimbulkan bahaya besar

Industri   

Manusia memerlukan industri untuk menopang kemajuan Akan tetapi, industri juga bisa berdampak tidak baik Pada dasarnya, dampak negatif dari industri adalah terjadinya berbagai macam pencemaran seperti pencemaran, air, tanah, udara, dan suara

Transportasi  Teknologi memberikan sumbangan besar dalam bidang  

transportasi, misalnya mobil, kereta api, kapal laut, dan pesawat terbang Dampak negatif: saat ini kota-kota di dunia bahkan sudah termasuk di indonesia penuh dengan jumlah kendaraan yg selalu bertambah setiap tahun Jumlah kendaraan yang bertambah ini tidak diikuti oleh penambahan sarana prasarana jalan; pencemaran udara; pencemaran suara; berkurangnya lahan pertanian yg produktif karena digunakan untuk menampung kebutuhan akan jasa transportasi seperti terminal, landasan kapal terbang sampai gudang peralatan dan tempat penyimpanan /parkir kendaraan2

Komunikasi 



Dengan teknologi komunikasi yang berkembang pesat segala informasi dapat segera disampaikan ke seluruh penjuru dunia Orang dapat segera mengetahui peristiwa apa yg terjadi di belahan bumi yang merupakan jurang pemisah antara dua orang atau lebih yang ingin selalu tetap berkomunikasi

 Dampak negatif: teknologi komunikasi yang makin baik mempercepat meluasnya permasalahan yang dapat membangkitkan solidaritas sosial yang membabi buta, entah solidaritas karena ikatan agama, ras atau suku bangsa atau yang lain yang menyebabkan terjadinya adu senjata atau kerusuhan yang terjadi terus menerus dan berlangsung tiada henti-hentinya

 Negara-negara dapat saja menyalahgunakan teknologi 

yang dimilikinya untuk maksud yang kurang terpuji. Dengan bantuan satelit org dpt menempatkan alat pengindera jarak jauh yang dapat mengamati dan menunjukkan lokasi-lokasi penting suatu negara seperti reaktor nuklir sehingga bisa menimbulkan ketegangan politik; mengamati & menunjukkan segala sesuatu yg ada di perut bumi sehingga dapat mengetahui kekayaan alam yang terkandung di dalamnya yang menjadi incaran negara-negara tertentu yang berakibat penjajahan dalam bentuk lain

Hermetic ceramic packages Contact leads

Central plate

Ceramics electronic

Gas sensors

Nitride Ceramics

One of the first applications of the new nitride Semiconductor technology. The Green light uses 10% of the power and last more than 10x longer.

Trend in ceramics applications

More on thermal imaging 

Search and rescue

Beware!