Objek Ilmu Pengetahuan Alam dan pengamatannya

A. Pengertian IPA

IPA adalah ilmu yang mempelajari segala sesutu yang berada di sekitar kita baik yang hidup maupun yang mati. Di dalam menemukan konsep-konsep IPA, maka para ilmuwan melakukan kegiatan penyelidikan yang disebut observasi (pengamatan). IPA berkembang melalui proses penelitian yang dilakukan oleh ilmuwan.

Penelitian yang dilakukan ilmuwan harus melalui langkah-langkah yang terencana dan sistematis untuk memperoleh informasi yang dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah.

Langkah-langkah yang harus dilakukan dalam melakukan penelitian tersebut dinamakan metode ilmiah.

Metode Ilmiah merupakan proses keilmuan untuk mendapatkan pengetahuan (dari pemecahan masalah dan mengetahui penyebabnya) secara sistematis sehingga dapat diperoleh simpulan yang dapat dipercaya (valid).

Langkah-langkah Metode Ilmiah

1. Melakukan observasi awal

Obervasi dilakukan untuk mengamati keadaan awal objek penelitian, menganalisis sifat-sifat objek yang diteliti.

2. Merumuskan masalah

Merumuskan masalah adalah kegiatan menemukan dan menentukan permasalahan yang akan diangkat dalam penelitian.

3. Merumuskan hipotesis (dugaan sementara)

Hipotesis adalah membuat rumusan awal (prediksi) terhadap hasil dari permasalahan yang diangkat.

4. Melakukan eksperimen

Eksperimen adalah melakukan percobaan untuk membuktikan hiptesis, dengan mengendalikan variabel-variabel penelitian.

5. Melakukan analisis hasil

Analisis hasil dikembangkan dari rumusan hipotesis yang telah dibuat, untuk mengetahui apakah hipotesis yang dibuat dapat menjelaskan fenomena permasalahan yang terjadi atau tidak.

6. Menarik simpulan

Setelah hasil dianalisis dan dihubungkan dengan hipotesis, peneliti dapat menarik simpulan yang menjelaskan hubungan-hubungan tersebut dengan singkat dan jelas.

B. Proses Penyelidikan IPA

Proses penyelidikan IPA meliputi tiga tahap, yaitu pengamatan, membuat inferensi, dan mengkomunikasikan.

1. Pengamatan

Pengamatan adalah proses mengumpulkan data dan informasi tentang benda yang sedang diselidiki.

Pengamatan dapat dilakukan dengan bantuan indera manusia maupun alat. Misalnya mengamati perubahan warna larutan dapat dilakukan dengan indera penglihatan (mata), atau melakukan pengamatan terhadap bakteri menggunakan bantuan mikroskop.

2. Membuat Inferensi

Membuat inferensi artinya adalah merumuskan penjelasan berdasarkan data dan informasi yang telah dikumpulkan pada saat pengamatan.

Penjelasan tersebut digunakan untuk menemukan hubungan antar aspek yang diamati dan membuat hipotesis (dugaan sementara).

3. Mengkomunikasikan

Setelah semua penjelasan dirumuskan dengan baik, langkah berikutnya adalah mengkomunikasikan hasil penyelidikan baik dalam bentuk tulisan maupun lisan.

Data-data pendukung yang dapat dikomunikasikan, misalnya tabel, grafik, bagan atau gambar.

C. Objek IPA

Objek yang dipelajari dalam IPA adalah seluruh benda di alam dengan segala interaksinya untuk dipelajari pola- pola keteraturannya.

Objek IPA dapat berupa benda berukuran sangat kecil (mikroskopis), misalnya bakteri, virus, dan atom atau benda yang berukuran sangat besar seperti lautan, bumi, dan tata surya.

D. Bagian-Bagian IPA

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dikelompokkan menjadi empat bagian sebagai berikut.

1. Fisika

Fisika adalah ilmu yang mempelajari tentang aspek mendasar alam, seperti materi, energi, cahaya, gerak panas dan berbagai gejala fisik alam lainnya.

2. Kimia

Kimia adalah ilmu yang mempelajari segala sesuatu mengenai materi dan perubahannya serta interaksi antar materi yang satu dengan materi yang lain.

3. Biologi

Biologi adalah cabang IPA yang mempelajari sistem kehidupan mulai dari ukuran yang kecil sampai dengan lingkungan yang sangat luas.

4. Ilmu Bumi dan Antariksa

Ilmu Bumi dan Antariksa merupakan cabang IPA yang mempelajari tentang asal mula bumi, perkebangan dan keadaannya saat ini, bintang, planet dan berbagai benda langit lainnya.

E. Pengukuran IPA

Pengukuran dapat diartikan sebagai kegiatan mengukur suatu besaran dari objek atau benda. 

Pengertian pengukuran tersebut menunjukkan bahwa dalam kegiatan mengukur dibutuhkan alat ukur yang sesuai dengan besarannya.

Sedangkan mengukur adalah membandingkan nilai besaran yang diukur dengan alat ukur yang sesuai, misalnya mengukur lebar meja dengan mistar, mengukur kecepatan lari dengan stopwacth, atau mengukur massa benda dengan neraca.

Besaran merupakan segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan nilai dan satuan. 

Satuan adalah pembanding dalam sebuah pengukuran.

Di dalam melakukan kegiatan pengukuran terhadap suatu benda, yang terpenting adalah menggunakan alat ukur yang sesuai dan standar.

Syarat pengukuran tersebut harus dipenuhi untuk mendapatkan nilai ukur yang tepat.  Pengukuran yang teliti akan menghasilkan nilai yang akurat. Semakin tinggi tingkat ketelitian sebuah alat ukur, maka nilai pengukuran semakin baik.

F. Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Berdasarkan jenis satuanya, maka besaran dibedakan menjadi besaran pokok dan besaran turunan.

Besaran pokok

Besaran pokok merupakan besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih dahulu, terdiri atas tujuh besaran.

Berikut ini tujuh besaran pokok besarta satuannya berdasarkan Satuan Internasional (SI).

Besaran turunan

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Misalnya : Luas adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok panjang, kecepatan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu.

Beberapa contoh besaran turunan yang lain dapat dilihat pada tabel berikut.

 

G. Satuan Baku dan Tidak Baku

Satuan baku adalah satuan yang telah disepakati pemakaiannya secara internasional atau disebut juga Sistem Internasional (SI).

Syarat satuan baku adalah berlaku internasional, mudah ditiru, dan tidak berubah. Satuan dalam Sistem Internasional dibagi menjadi dua sistem, yaitu sistem MKS (meter – kilogram – sekon) dan sistem CGS (centimeter – gram – sekon).

Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak diakui secara internasional, hanya digunakan pada wilayah tertentu saja.

Sebelum ditemukannya alat ukur, maka penduduk pada jaman dahulu menggunakan satuan tidak baku untuk pedoman pengukuran. Contoh satuan tidak baku, antara lain hasta, depa, kaki, lengan, dan tumbak.

H. Alat Ukur

Alat ukur digunakan dalam pengukuran sesuai dengan besaran yang akan diukur. Setiap alat ukur memiliki tingkat ketelian yang berbeda-beda, tergantung pada skala yang ada. Semakin kecil skala yang digunakan, maka alat ukur memiliki tingkat ketelitian yang tinggi.

Penggunaan suatu alat ukur tertentu ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain ketelitian hasil ukur, ukuran besaran yang diukur, dan bentuk benda yang akan diukur.

Berikut ini beberapa alat ukur panjang, massa, dan waktu yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Alat Ukur Panjang

1. Mistar

Mistar atau penggaris adalah alat ukur panjang yang biasa digunakan untuk mengukur panjang dan lebar benda.

Alat ukur ini memiliki skala terkecil 1 mm atau 0,1 cm. Mistar memiliki ketelitian pengukuran setengah dari skala terkecilnya, yaitu 0,5 mm.

2. Jangka Sorong

Jangka sorong sering digunakan untuk mengukur diameter bola kecil, tebal uang logam, maupun diameter dalam tabung.

Terdapat dua jenis skala pada Jangka sorong, yaitu skala utama yang terdapat pada rahang tetap jangka sorong dan skala nonius, yaitu skala pada rahang yang dapat digeser. Tingkat ketelitian jangka sorong sampai dengan 0,01 cm atau 0,1 mm.

3. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup adalah alat ukur yang difungsikan untuk mengukur diameter benda tipis, misalkan plat.

Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu selubung (poros tetap) dan selubung luar (poros ulir).

Skala panjang pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan pada poros ulir merupakan skala nonius.

Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian.

Satu bagian pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm. Jadi, mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm

Alat Ukur Massa

1. Neraca O’hauss Tiga Lengan

Sesuai dengan namanya, neraca O’hauss tiga lengan mempunyai lengan berjumlah tiga dan satu cawan tempat benda. Neraca ini adalah alat ukur massa yang memiliki tingkat ketelitian 0,1 gram.

2. Neraca Digital

Neraca digital merupakan alat ukur massa yang sering ada di dalam laboratorium untuk menimbang bahan yang akan digunakan dalam praktikum.

Neraca digital mempunyai tingkat ketelitian lebih besar daripada neraca O’huss, yaitu 0,01 gram.

3. Neraca Analitis Dua Lengan

Neraca jenis ini akan banyak terlihat di toko-toko emas, karena digunakan untuk mengukur massa emas. Pada neraca analitis dua lengan, terdapat dua lengan dengan wadah kecil dari logam untuk menimbang.

Lengan satu digunakan untuk meletakkan benda/logam yang akan ditimbang, lengan dua untuk meletakkann bobot timbangan. Neraca ini memiliki tingkat ketelitian 0,001 gram.

4. Neraca Pasar

Neraca pasar sering disebut juga sebagai neraca mekanik meja. Neraca pasar dimanfaatkan oleh para pedagang kelontong untuk menimbang barang dagangan mereka.

Ketelitian neraca pasar sangat rendah, yaitu 50 gram. Anak timbangan pada neraca ini adalah 50 gram, 100 gram (1 ons), 200 gram, 500 gr dan 1 kg. Massa yang terukur sama dengan jumlah massa anak timbangan yang digunakan.

Alat Ukur Waktu

1. Arloji

Arloji atau jam tangan merupakan alat penunjuk waktu yang dipakai di pergelangan tangan manusia. Jam tangan pertama kali diperkenalkan pada abad ke-16.

Pada saat itu, semua jam tangan dan alat penunjuk waktu lainnya menggunakan mesin penggerak mekanik manual (hand winding). Arloji mempunyai tingkat ketelitian 1 sekon

2. Stopwatch

Stopwatch merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan dalam sebuah kegiatan, misalnya mengukur kecepatan pelari dan perenang dalam sebuah lomba olahraga. Stopwatch memiliki tingkat ketelitian 0,1 sekon

3. Jam Matahari

Jam matahari atau sundial adalah alat yang mengunakan matahari untuk menentukan waktu. Sebelum ada alat ukur waktu yang modern seperti saat ini, orang-orang pada jaman dahulu memanfaatkan jam matahari sebagai penujuk waktu.

Silakan simak penjelasannya pada video dibawah ini

Demikianlah postingan kali ini mengenai "Objek Ilmu Pengetahuan Alam dan pengamatannya". Semoga bermanfaat buat kalian semua.