ILMU ALAMIAH DASAR, oleh Drs. I Wayan Suja, M.Si. Hak Cipta © 2014 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283 Telp: 0274-889398; Fax: 0274-889057; E-mail:
[email protected] Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. ISBN: 978-602-262-355-7 Cetakan Pertama, tahun 2014
Semua informasi tentang buku ini, silahkan scan QR Code di cover belakang buku ini
BAB ..... KATA PENGANTAR
P
uji syukur penulis panjatkan ke hadapan Hyang Parama Wisesa karena berkat kuasa dan ijin Beliau, penulis bisa menyusun buku “Ilmu Alamiah Dasar” ini. Dengan mendalami Ilmu Alamiah Dasar, lulusan perguruan tinggi diharapkan mampu menjadi ilmuwan dan profesional yang berpikir kritis, kreatif, sistemik dan ilmiah, berwawasan luas; etis, estetis serta memiliki kepedulian terhadap pelestarian sumber daya alam dan lingkungan hidup, mempunyai wawasan tentang perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, serta dapat ikut berperan mencari solusi pemecahan masalah lingkungan hidup secara arif. Ruang lingkup bahan kajian Ilmu Alamiah Dasar mencakup 10 bahan kajian, yaitu: Pengantar Ilmu Alamiah Dasar, Perkembangan Alam Pikiran Manusia, Perkembangan dan Pengembangan IPA, Bumi dan Alam Semesta, Keanekaragaman Makhluk Hidup dan Persebarannya, Makhluk Hidup dan Ekosistem Alami, Sumber Daya Alam dan Lingkungan, IPA dan Teknologi bagi Kehidupan Manusia, Beberapa Perkembangan Teknologi Penting dan Isu Lingkungan. Mengingat konten matakuliah tersebut merupakan teori-teori dasar sains yang bersifat esensial dan dikembangkan di Barat, maka penyusunan buku tersebut dilengkapi dengan konteks ke-Indonesiaan dengan menambahkan muatan pendidikan karakter dan kearifan lokal masyarakat Bali. Penulisan buku ini dapat terlaksana karena adanya dukungan dari berbagai pihak, terutama lembaga UNDIKSHA. Atas dasar itu, ijinkanlah penulis mengucapkan terima kasih yang setulustulusnya kepada: 1. Rektor UNDIKSHA yang telah mendanai dan mengijinkan penulis untuk melaksanakan penelitian pada fakultas-fakultas non-MIPA yang ada di lingkungan UNDIKSHA dalam rangka penyusunan buku Ilmu Alamiah Dasar ini. 2. Ketua Lembaga Pengembangan Pendidikan dan Pembelajaran (LP3) Undiksha dan staf yang telah membantu penulis dalam penerbitan buku Ilmu Alamiah Dasar ini.
vi
Ilmu Alamiah Dasar
3. Bapak Prof. Dr. I Nyoman Wijana, M.Si. yang telah menelaah buku ini serta memberikan pertimbangan dari sisi konten, konteks dan tampilan, sehingga menjadi semakin layak untuk diterbitkan. Penulis menyadari, buku ini tidak sesempurna yang diharapkan oleh para pembaca. Atas dasar itu, merupakan kebahagiaan tersendiri bagi kami, jika pembaca berkenan memberikan koreksi dan masukan demi penyempurnaan buku ini. Penulis berharap, buku ini bermanfaat bagi para pembaca. Manggalamastu!
Singaraja, 17 Agustus 2014 Penulis
BAB ..... DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR
v vii ix
BAB I
PENGANTAR ILMU KEALAMAN DASAR (IAD) 1.1 Pendahuluan 1.2 Hakikat dan Ruang Lingkup Ilmu Alamiah Dasar 1.3 Ilmu Alamiah Dasar Sebagai Bagian dari MBB
1 1 2 4
BAB II
PERKEMBANGAN ALAM PIKIRAN MANUSIA 2.1 Pendahuluan 2.2 Hakikat Manusia dan Sifat Keingintahuannya 2.3 Perkembangan Fisik, Sifat dan Pikiran Manusia 2.4 Sejarah Perkembangan Ilmu Pengetahuan
9 9 10 17 17
BAB III
PERKEMBANGAN DAN PENGEMBANGAN IPA 3.1 Pendahuluan 3.2 Metode Ilmiah 3.3 Perkembangan IPA 3.4 Ruang Lingkup IPA dan Pengembangannya
53 53 54 59 65
BAB IV
BUMI DAN ALAM SEMESTA 4.1 Pengenalan Alam Semesta 4.2 Terbentuknya Alam Semesta 4.3 Galaksi 4.4 Tata Surya
73 74 74 76 78
viii
Ilmu Alamiah Dasar
BAB V
KEANEKARAGAMAN MAKHLUK HIDUP DAN PERSEBARANNYA 5.1 Biosfer dan Makhluk Hidup 5.2 Asal Mula Kehidupan di Bumi 5.3 Keanekaragaman Makhluk Hidup 5.4 Persebaran dan Sejarah Perkembangan Makhluk Hidup
101 102 102 104 107
BAB VI
MAKHLUK HIDUP DAN EKOSISTEM ALAMI 6.1 Populasi dan Komunitas Makhluk Hidup 6.2 Berbagai Bentuk Ekosistem Alami 6.3 Aliran Energi dan Materi dalam Ekosistem Alami 6.4 Macam-macam Bentuk Pola Kehidupan
121 122 124 139 147
BAB VII
SUMBER DAYA ALAM DAN LINGKUNGAN 7.1 Klasifikasi Sumber Daya Alam dan Lingkungan Hidup 7.2 Konsep-konsep pengelolaan Sumber Daya Alam 7.3 Masalah Kependudukan dan Lingkungan Hidup 7.4 Prinsip dan Usaha Pelestarian Sumber Daya Alam dan Lingkungan Hidup
153 154 155 158 160
BAB VIII
IPA DAN TEKNOLOGI BAGI KEHIDUPAN MANUSIA 8.1 IPA sebagai Dasar Pengembangan Teknologi 8.2 Sejarah Peradaban Manusia dan Perkembangan Teknologi 8.3 Manfaat dan Dampak IPTEK bagi Kehidupan Sosial 8.4 IPA dan Teknologi Masa Depan
165 166 168 170 174
BAB IX
PERKEMBANGAN TEKNOLOGI PENTING 9.1 Bioteknologi 9.2 Teknologi Informasi dan Komunikasi 9.3 Teknologi Kearifan Lokal
179 180 190 192
BAB X
ISU LINGKUNGAN 10.1 Isu Lingkungan Global 10.2 Isu Lingkungan Nasional 10.3 Isu Lingkungan Lokal 10.4 Studi Kasus
199 200 206 208 212
-oo0oo-
BAB ..... DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar 3.1 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 5.1 Gambar 6.1 Gambar 6.2 Gambar 6.3 Gambar 6.4 Gambar 6.5.a Gambar 6.5.b Gambar 6.6 Gambar 6.7 Gambar 6.8 Gambar 6.9 Gambar 6.10 Gambar 6.11 Gambar 6.12 Gambar 6.13
Dua Belahan Otak dan Fungsinya Bagan Skematis Langkah-langkah Metode Ilmiah Galaksi di Alam Semesta Matahari Tata Surya Lubang Hitam Penampang Bumi Siklus Penampakan Bulan dari Bumi Pembentukan Benua Proses Evolusi Manusia Ekosistem Gurun Ekosistem Padang Rumput Ekosistem Hutan Hujan Tropis Ekosistem Hutan Gugur Ekosistem Taiga Ekosistem Tundra Sebaran Ekosistem Darat Ekosistem Danau Ekosistem Sungai Ekosistem Laut Ekosistem Pantai Ekosistem Estuari Ekosistem Terumbu Karang Model Sederhana Perpindahan Energi dan Materi dalam Ekosistem
10 56 77 80 82 90 91 94 97 117 125 126 127 128 129 129 130 132 134 136 137 138 139 139
x
Gambar 6.14 Gambar 6.15 Gambar 6.16 Gambar 6.17 Gambar 6.18 Gambar 6.19 Gambar 6.20 Gambar 6.21 Gambar 6.22 Gambar 6.23 Gambar 7.1 Gambar 8.1 Gambar 9.1 Gambar 9.2 Gambar 9.3 Gambar 9.4 Gambar 9.5 Gambar 9.6 Gambar 9.7 Gambar 9.8 Gambar 9.9 Gambar 10.1 Gambar 10.2 Gambar 10.3 Gambar 10.4 Gambar 10.5 Gambar 10.6 Gambar 10.7 Gambar 10.8
Ilmu Alamiah Dasar
Rantai Makanan pada Ekosistem Sawah Jaring-jaring Makanan pada Ekosistem Sawah Aliran Energi pada Ekosistem Darat dan Laut Piramida Ekologi Daur Biogeokimia Daur Nitrogen Simbiosis Mutualisme Kupu-kupu dan Bunga Simbiosis Komensalisme Anggrek dan Pohon Simbiosis Parasitisme Tali Putri dan Inangnya Antisimbiosis Jamur Pinicilium dan Mikroba Lain Ilustrasi Suksesi Hubungan Antara IPA Dasar, IPA Terapan dan Teknologi Pengklonan pada Mamalia Ian Wilmut, dkk dan Domba Dolly Produk Kloningnya Skema Proses Kultur Jaringan Skema Proses Pembentukan Tanaman Transgenik Makhluk Baru Produk Bioteknologi Tempe Produk Bioteknologi Tradisional Lokal Kain Endek Gringsing Produk Teknologi Lokal Sistem Teras Sering di Bali Nekara "Bulan Pejeng" Asap Tebal dari Cerobong-cerobong Pabrik Hasil Pengukuran Konsentrasi CO2 di Mauna Loa Peningkatan Permukaan Air Laut Bencana Lumpur Lapindo Galian C di Bebandem, Kecamatan Selat, Karangasem Bali Terkepung Abrasi Sungai di Buleleng Sampah Plastik
-oo0oo-
140 141 143 144 146 146 148 149 150 150 157 167 185 185 187 187 189 193 194 195 197 201 202 203 208 209 210 211 212
