Perkembangan dan Pengembangan IPA

       Ilmu pengetahuan alam adalah ilmu yang mempelajari tentang pengungkapan rahasia dan gejala alam, meliputi asal usul alam semesta dengan segala isinya, termasuk proses, mekanisme, sifat benda maupun peristiwa yang terjadi. Manusia memilki rasa ingin tahu terhadap alam hingga menyebabkan diperolehnya pengetahuan dari alam semesta ini. Pengetahuan dari alam semesta inilah yang nantinya akan berkembang dan menjadi dasar ilmu pengetahuan alam. Dengan pengetahuan tersebut, informasi akan terus bertambah dan berkembang dari masa ke masa, serta berkembang sesuai zamannya, sejalan dengan cara berfikir dan alat bantu yang ada pada saat itu. Oleh karena itu, pengetahuan alam sangat penting dalam kehidupan dan perkembangan zaman.
Sejalan dengan cara berfikir dan sifat manusia yang tidak pernah puas dengan apa yang sudah diketahuinya, menjadikan ilmu pengetahuan menjadi siklus yang akan terus berkembang. Munculnya istilah “metode ilmiah” tidak lepas dari hal di atas. Dalam hal ini, metode ilmiah merupakan jembatan untuk berkembangnya ilmu pengetahuan alam. Betapa pentingnya ilmu pengetahuan alam dengan bantuan metode ilmiahnya menjadikan berbagai negara dan elemen-elemen di dalamnya berlomba lomba untuk menjadi lebih baik lagi. Karena berbeda zaman akan berbeda pula pengetahuan yang di dapat serta bertambah pula pengetahuan yang ada. Ilmu pengetahuan alam sangat berpengaruh pada segala aspek dan segala bidang. Metode ilmiah menjadi suatu yang penting yang di dalamnya terdapat langkah langkah operasional yang mendukung terciptanya pengetahuan.
Di era globalisasi saat ini sangat dituntut untuk penemuan hal-hal yang yang baru, pengetahuan yang baru agar bisa bersaing dan bisa mengimbangi perkembangan yang ada. Dengan metode ilmiah IPA klasik tercipta banyak sekali ilmu pengetahuan yang menjadi dasar untuk metode ilmiah IPA modern yang nantinya akan menemukan pengaetahuan-pengetahuan yang baru dengan alat bantu dan cara berfikir yang lebih dari IPA klasik.

Tujuan kami dalam membuat makalah ini adalah :
a. Sebagai calon konselor kita tidak hanya diperhadapkan dengan pelajaran-pelajaran sosial namun hakekat kita sebagai manusia yang tinggal di alam maka sudah seharusnya mempelajari fenomena-fenomena alam.
b. Sebagai calon ilmuwan konselor juga termasuk ilmuwan harus melalui prosedur-prosedur kerja ilmiah sehingga kita harus mempelajarinya.

A. Metode Ilmiah sebagai dasar IPA
1). Pengertian Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)
Ilmu Pengetahuan Alam adalah ilmu yang mempelajari tentang pengungkapan rahasia dan gejala alam, meliputi asal-usul alam semesta degan segala isinya, termasuk proses, mekanisme, sifat benda maupun peristiwa yang terjadi.
2). Pengertian Metode Ilmiah
Metode ilmiah merupakan suatu cara yang digunakan oleh para ilmuwan untuk memecahkan suatu permasalahan, serta menggunakan langkah-langkah yang sistematis, teratur, dan terkontrol.
Adapun syarat-syarat suatu pengetahuan dapat dikatakan sebagai ilmu adalah sebagai berikut:
a) Logis
Pengetahuan tersebut masuk akal dan sesuai dengan kaidah-kaidah ilmu pengetahuan.
b) Objektif
Pengetahuan yang didapat harus sesuai dengan objeknya dan didukung oleh fakta empiris.
c) Metodik
Pegetahuan diperoleh dengan cara-cara tertentu yang teratur, dirancang, diamati, dan dikontrol.
d) Sistematik
Pengetahuan disusun dalam satu sistem yang saling berkaitan dan menjelaskan satu sama lain sehingga menjadi satu kesatuan yang utuh.
e) Universal
Pengetahuan berlaku untuk siapa saja dan di mana saja yaitu dengan cara eksperimentasi yang sama akan diperoleh hasil yang sama.
Suatu pengetahuan dapat dikatakan benar apabila ada kesesuaian antara pengetahuan dan objeknya. Untuk mencapai hal itu, tidak dapat terjadi secara kebetulan melainkan harus melalui prosedur atau metode yang tepat, yakni metode ilmiah. Dengan metode ilmiah, dapat diperoleh kebenaran yang merupakan keputusan atas objek penelitian dan dirumuskan secara tertentu.
2). Langkah-langkah Operasional Metode Ilmiah
Seperti yang telah diulas sebelumnya bahwa metode ilmiah merupakan salah satu ciri dari ilmu pengetahuan alam. Dengan kata lain, suatu materi pengetahuan harus melalui proses metode ilmiah. Tentunya, proses metode ilmiah harus mencerminkan sifat sistematis, konsisten, dan objektif. Adapun langkha-langkah operasional metode ilmiah, antara lain:
1. Penginderaan
Penginderaan adalah langkah pertama metode ilmiah, sehingga hanya sesuatu yang dapat diindera yang dapat diselidiki oleh ilmu alamiah. Namun penginderaan dalam konteks ini bukan berarti segala sesuatunya harus dapat dilihat dengan mata atau melalui penginderaan langsung, melainkan harus jelas terlihat efek-efek yang ditimbulkan.

2. Perumusan Masalah
Langkah kedua yang harus dilakukan dalam metode ilmiah adalah perumusan masalah. Masalah adalah pertanyaan apa, mengapa, dan bagaumana mengenai objek yang diteliti. Masalah tersebut harus jelas batasannya sehingga mempermudah jalan dalam pencarian data (fakta-fakta yang relevan terkait pemecahan masalah). Secara singkat, dapat dikatakan bahwa perumusan masalah adalah membuat pertanyaan mengenai apa yang ditemukan melalui penginderaan itu, mengapa begitu, bagaimana hal itu terjadi, dan seterusnya. Namun pertanyaan yang dibuat harus relevan dan dapat diuji dengan teknik yang akurat.
3. Hipotesis
Hipotesis adalah dugaan sementara yang ditaksir merupakan jawaban dari suatu pertanyaan dan dibuat berdasarkan pengetahuan yang telah ada sebelumnya. Untuk membuktikan kebenaran suatu hipotesis diperlukan data atau fakta yang diperoleh melalui survey atau eksperimen. Apabila data-data yang ada tidak mendukung hipotesis, maka perlu disusun hipotesis baru.
4. Eksperimen
Eksperimen atau percobaan merupakan langkah ilmiah keempat. Ekperimen merupakan usaha pengumpulan fakta yang relevan dengan hipotesis yang telah diajukan sehingga diketahui apakah fakta-fakta tersebut mendukung hipotesis atau tidak. Pada langkah ini, tampak jelas perbedaan antara ilmu alamiah dan non ilmu.
5. Teori
Bukti dari ekperimen yang telah dilakukan menjadi dasar langkah metode ilmiah yang terakhir, yakni teori. Suatu teori dapat disusun apabila hipotesis telah didukung oleh bukti atau data yang diperoleh melalui eksperimen atau survey dan menunjukkan hal yang dapat dipercaya (valid) walaupun terdapat keterbatasan tertentu. Sebaliknya, apabila fakta-fakta yang ada tidak mendukung hipotesis maka hipotesis tersebut ditolak. Hipotesis yang diterima inilah yang merupakan pengetahuan yang telah teruji kebenarannya secara ilmiah dan menjadi bagian dari ilmu pengetahuan.
2). Metode Ilmiah pada IPA Klasik dan IPA Modern
Seiring rasa ingin tahu manusia tentang alam yang tidak ada habisnya, maka upaya mencari jawaban mengenai fenomena alam pun terus dilakukan melalui berbagai pengamatan dan penelitian. Untu melakukan sebuah penelitian, dibutuhkan landasan teori yang jelas. Sebaliknya, melalui sebuah penelitian juga dapat diperoleh teori baru mengenai objek yang diteliti. Hal ini mengindikasikan perkembangan ilmu pengetahuan alam yang senantiasa dikelilingi landasan ilmu. Berdasarkan urutan stratanya.
ada tiga jenis landasan ilmu:
a. Hipotesis, merupakan dugaan mengenai masalah yang diambil dari pengetahuan yang telah ada.
b. Teori, merupakan landasan ilmu yang telah teruji kebenarannya, namun dimungkinkan adanya koreksi.
c. Hukum/dalil, merupakan teori yang terbukti kebenarannya melalui pengujian berkali-kali.
Sifat manusia yang tidak pernah puas terhadap apa yang telah dimilikinya inilah yang membawa ilmu pengetahuan pada perkembangan. Hal tersebut menjadikan ilmu pengetahuan merupakan suatu siklus yang tidak terputus.

3. Perkembangan IPA klasik dan Modern.
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 membedakan antara Fisika Klasik dan Fisika Modern. Fisika Klasik atau fisika terbatas mempelajari komponen materi dan interaksi antara komponen dengan perkembangan 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 sisi berkembangan pengetahuan tentang penjumlahan vektor yang dipakai dalamcomputed tomografi (CT) atau penampang lintang tubuh dengan sinar X,m magnetic resonance imaging (MRI) untuk deteksi tumor. Di samping itu, juga teori momentum linear (p= mv) yang selanjutnya dikembangkan dalam sistem terisolasi, muncul hukum kekekalan momentum maupun kekekalan energi. Listrik maupun magnet ditemukan dan berkembang dengan adanya potensial dan energi potensial serta gaya energi listrik induksi.
IPA klasik secara umum, sebagai contoh digambarkan pembuatan ragi tempe dan juga ragi tapis; meskipun hanya berdasarkan pengalaman petani, namun tanpa disadari petani tersebut telah berkecimpung 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 pembuatan terasi, ikan asin, rendang, dan telor asin adalah merupakan karya IPA klasik. Petani pembuat / pengrajin sama sekali tidak mengetahui proses yang terjadi dalam mewujudkan karyanya. Demikian pula segala kegiatan yang merupakan larangan berdasarkan kepercayaan. Dengan kata lain, dianggap tabu atau pamili atau angker adalah merupakan usaha untuk mempertahankan keseimbangan lingkungan, sebagai contoh tokek tidak boleh dibunuh, ikan di suatu tempat angker tidak boleh dimakan. Mereka tidak melakukan penelitian dan pengujian, namun hanya berdasarkan pengalaman dari nenek moyangnya.
2. IPA modern
IPA modern muncul berdasarkan penelitian maupun pengujian dan telah diadakan pembaharuan yang dikaitkan dengan berbagai disiplin ilmu yang ada. Proses canning, pengalengan ikan, buah-buahan, dan berbagai kegiatan yang berkaitan dengan fisika, biologi, kimia, biokimia, dan sebagainya merupakan hasil perkembangan IPA yang telah dinikmati oleh manusia.
Fisika modern merintis dimulainya IPA modern yang dikaitkan dengan diketemukannya teori relativitas dan kuantum yang menggambarkan sifat atom, inti, dan partikel lain molekul zat padat. Sebagai contoh, teknologi nuklir merupakan teknologi modern yang dapat dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, trasnportasi, angkatan bersenjata, dan berbagai penelitian yang berkaitan dengan disiplin ilmu yang lain.
IPA modern diperoleh atas dasar penelitian dengan menggunakan metode ilmiah disertai pengujian berulang kalo sehingga diperoleh ilmu yang mantap, baik untuk terapan atau ilmu murni. Banyak contoh kegiatan IPA modern, seperti pemanfaatan energi matahari untuk kegiatan yang berkaitan dengan listrik untuk transportasi, industri, rumah tangga adalah pemanfaatan foron 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 fokus lensa cekung. Dengan energi panas bumi dapat diperoleh tenaga listrik. Dalam kaitannya dengan alam lingkungan, untuk menciptakan suasana bersih timbul pemikiran pemanfaatan sampah sisa organisme, seperti jerami, sisa tanam-tanaman lain, dan kotoran hewan diproses dengan bantuan bakteri dalam kondisi tertentu sehingga menghasilkan gas-gas yang ternyata dapat dimanfaatkan sebagai pengganti bahan bakar. Proses di atas sering disebut sebagai energii biogas.
Dengan demikian penggolongan IPA klasik dan IPA modern sama sekali bukan berkaitan dengan waktu maupun klasifikasi bidang ilmu. Penggolongan ini lebih mengacu kepada konsepsi yaitu cara berpikir, cara memandang, dan cara menganalisis suatu fenomena alam. Perkembangan ilmu yang sangat besar akhir-akhir ini sangat ditunjang oleh perkembangan ilmu maupun perangkat computer yang semakin cepat dan canggih.
Abad 15 16 19 20

-Pseudo -Awal IPA -revolusi industri -IPA Modern
science sekarang -penemuan mesin -alat riset canggih
-Mitos -Heliosentris modern: mesin uap -telaah mikroskopik
-logika -Liberalisme kertas, cetak, dll -penemuan anomali
-Penemuan alat -penemuan alat teori sebelumnya
bantu lebih baik -konsep baru
modern
¯
sifat: – mikroskopis
: – analisis tinggi
: – abstraksi
: dalam

Gb. 1. Diagram Periode Pengembangan IPA

Ilmu Pengetahuan Alam Ilmu Sosial dan
Budaya
Sains Fisik Sains Hayati (Biologi)
• Fisika
• Kimia
• Astronomi
• Geologi
• Mineralogi
• Geografi
• Geofisika
• Meteorologi
• Oseanologi
• Dll • Botani
• Zoologi
• Mikrobiologi
• Kesehatan
• Palaentologi
• Fisiologi
• Taksonomi
• Dll • Bahasa
• Sosiologi
• Pendidikan
• Sejarah
• Antropologi
• Etnologi
• Seni dan Budaya
• Psikologi
• Ekonomi
• Dll
Didukung oleh Matematika/Statistika dan Informatika

Gb. 2. Perkembangan IP Menjadi Berbagai Disiplin Ilmu

4. Ruang Lingkup IPA
Secara garis besar ilmu pengetahuan alam dibagi atas 3 yaitu :
Berdasarkan beberapa argumentasi ilmu pengetahuan dibedakan atas 2 yaitu:

a. Ilmu pengetahuan Sosial dan budaya
Yaitu ilmu yang mempelajari tentang hubungan manusia dengan lingkungan sosialnya.
Cabang-cabang utama dari ilmu sosial adalah:
§ Antropologi, yang mempelajari manusia pada umumnya, dan khususnya antropologi budaya, yang mempelajari segi kebudayaan masyarakat
§ Ekonomi, yang mempelajari produksi dan pembagian kekayaan dalam masyarakat
§ Geografi, yang mempelajari lokasi dan variasi keruangan atas fenomena fisik dan manusia di atas permukaan bumi
§ Hukum, yang mempelajari sistem aturan yang telah dilembagakan
§ Linguistik, yang mempelajari aspek kognitif dan sosial dari bahasa
§ Pendidikan, yang mempelajari masalah yang berkaitan dengan belajar, pembelajaran, serta pembentukan karakter dan moral
§ Politik, yang mempelajari pemerintahan sekelompok manusia (termasuk negara)
§ Psikologi, yang mempelajari tingkah laku dan proses mental
§ Sejarah, yang mempelajari masa lalu yang berhubungan dengan umat manusia
§ Sosiologi, yang mempelajari masyarakat dan hubungan antar manusia di dalamnya

b. Ilmu pengetahaun alam.
Ilmu yang Ilmu alam (bahasa Inggris: natural science; atau ilmu pengetahuan alam) adalah istilah yang digunakan yang merujuk pada rumpun ilmu dimanaobyeknya adalah benda-benda alam dengan hukum-hukum yang pasti dan umum, berlaku kapan pun dimana pun.
Sains (science) diambil dari kata latin scientia yang arti harfiahnya adalah pengetahuan. Sund dan Trowbribge merumuskan bahwa Sains merupakan kumpulan pengetahuan dan proses. Sedangkan Kuslan Stone menyebutkan bahwa Sains adalah kumpulan pengetahuan dan cara-cara untuk mendapatkan dan mempergunakan pengetahuan itu. Sains merupakan produk dan proses yang tidak dapat dipisahkan. “Real Science is both product and process, inseparably Joint” (Agus. S. 2003: 11).
Cabang-cabang utama dari ilmu alam adalah:
§ Astronomi yaitu ilmu ialah cabang ilmu alam yang melibatkan pengamatan benda-benda langit (seperti halnya bintang, planet, komet, nebula, gugus bintang, ataugalaksi) serta fenomena-fenomena alam yang terjadi di luar atmosfer Bumi (misalnya radiasi latar belakang kosmik (radiasi CMB))
§ Biologi atau ilmu hayat adalah ilmu yang mempelajari aspek fisik kehidupan. Obyek kajian biologi pada masa kini sangat luas dan mencakup semua makhluk hidup dalam berbagai aspek kehidupannya.
§ Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya.
§ Fisika adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu.
§ Geologi adalah Ilmu (sains) yang mempelajari bumi, komposisinya, struktur, sifat-sifat fisik, sejarah, dan proses pembentukannya.
§ Ilmu bumi (Inggris: earth science, geoscience) adalah suatu istilah untuk kumpulan cabang-cabang ilmu yang mempelajari bumi..
§ Kimia adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi, struktur, dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul serta perubahan atau transformasi serta interaksi mereka untuk membentuk materi yang ditemukan sehari-hari.
5. Pemfokusan dan interdisiplin ilmu
Pengembangan ilmu yang terus menerus dan begitu cepatnya, terutama mulai awal abad ke-20 menyebabkan klasifikasi ilmu berkembang ke arah disiplin ilmu yang lebih spesifik. Sebagai contoh dalam displin ilmu kimia maka telah terjadi pemfokusan menjadi berbagai sub-disiplin ilmu kimia antara lain : kimia teoritis, kimia analisis, kimia anorganik, biokimia, kimia fisik, kimia organik. Selanjutnya contoh adalah dalam sub-disiplin kimia organik maka terdapat antara lain focus kea rah kimia organik sintesis dan kimia bahan alam. Kimia bahan alampun dapat terbagi lagi berdasarkan kelompok senyawa kimianya.
Berdasarkan pengembangan fokus ilmu tersebut menunjukkan bahwa ilmu pengetahuan berkembang dengan pesatnya sehingga tidak memungkinkan lagi seseorang dapat menguasai ilmu dengan sempurna. Untuk dapat menguasai ilmunya dengan baik, maka pada akhirnya seorang ahli akan lebih memfokuskan atau menspesialisasikan dirinya dalam salah satu fokus disiplin ilmu tertentu.
Dalam hal lain, perkembangan ilmu tidak hanya ke arah fokus disiplin ilmu saja. Tetapi banyak ilmu baru yang tidak bisa dibahas berdasarkan satu disiplin ilmu saja. Ilmu semacam ini disebut sebagai multidisiplin ilmu. Contoh ilmu multidisiplin yang paling popular adalah ilmu lingkungan . Pembahasan ilmu lingkungan dapat dilihat dari disiplin ilmu social maupun IPA. Pendekatan IPA pun dapat dilihat dari berbagai disiplin ilmu seperti kimia (kimia lingkungan), fisika (fisika lingkungan), biologi (ekologi, biodiversivitas), hidrologi (pencemaran air), geografi (pencemaran udara, perubahan iklim), pertanian dan banyak lainnya.
Perkembangan multidisiplin IPA pun cukup banyak dan beberapa ilmu multidisiplin saat ini berkembang dengan sangat pesat, sebagai contoh adalah bioteknologi, rekayasa genetika, informatika/computer dan ilmu material. Perkembangan tersebut sangat mempengaruhi pola pandang dan kehidupan sosial manusia saat ini