Dwi Wahyudi: Penyelidikan IPA (Ilmu Pengetahuan Alam)

Penyelidikan IPA (Ilmu Pengetahuan Alam)

IPA adalah ilmu yang mempelajari segala sesutu yang berada di sekitar kita baik yang hidup maupun yang mati. Dalam menemukan konsep – konsep dalam bidang IPA, para ahli/ilmuan melakukan kehiatan penyelidikan yang disebut observasi (pengamatan). Dalam penyelidikan IPA perlu adanya keterampilan dan proses.
Misalnya benda yang akan kita pelajari adalah ciri – ciri bunga kertas yang ada di pekarangan rumah. Sebelum menemukan ciri – cirinya, tentu kita akan melakukan pengamatan terhadap bunga tersebut terlebih dahulu.
Misalnya ada bunga kertas yang warna bunganya merah, putih, kuning krem dan sebagainya. Bunga ini juga memiliki daun yang aneka ragam warnanya seperti hijau, putih atau campuran beberapa warna.
Setelah mengamati ciri – ciri bunga kertas secara menyeluruh dan mencatatnya, hasil catatan itu kemudian akan diolah untuk menghasilkan konsep – konsep dalam ilmu IPA.

Dengan hasil tersebut, kita tidak perlu lagi menyelidiki benda – benda yang ada disekitar kalian, karena sebagaian besar sifat – sifatnya sudah ditemukan oleh para ilmuan terdahulu. Jadi tugas kita sekarang adalah mempelajari dan memahaminya saja.

Dengan cara menyelidiki dan melakukan observasi terhadap benda – benda yang ada di sekitar kita, ilmu IPA menjadi berkembang dan sangat luas. Mulai dari semua hal tentang benda – benda yang sangat kecil dan tidak bisa dilihat oleh mata, seperti bakteri maupun benda – benda besar yang ukurannya raksasa seperti palnet – planet sudah diteliti dan dijadikan ilmu dalam IPA.
Ada beberapa proses yang harus kita lalui dalam melakukan penyelidikan / observasi di bidang IPA yaitu sebagai berikut :

1. Pengamatan
Pengamatan adalah proses mengumpulkan data dan informasi tentang benda yang sedang diselidiki. Pengamatan bisa dilakukan dengan bantuan:

* panca indera manusia, disebut pengamatan kualitatif

* alat bantu, disebut pengamatan kuantitatif

Misalnya mengamati perubahan warna daun mulai dari pucuk sampai daun tua bisa dilakukan oleh indera penglihatan yaitu mata. Mengamati ukuran ikan di kolam bisa dilakukan dengan menggunakan mistar atau mengamati benda – benda yangsangat kecil seperti bakteri bisa dilakukan dengan mikroskop.

2. Memprediksi

Memprediksi merupakan kegiatan meramalkan atau memperkirakan terhadap sesuatu berdasarkan hasil pengamatan yang akan dilakukan

3. Mengelompokkan

Persamaan dan perbedaan ciri-ciri objek yang diteliti merupakan hal yang perlu diperhatikan dalam kegiatan mengelompokkan.

4. Mengkomunikasikan secara efektif
Setelah semua penjelasan dirumuskan dengan rapi, langkah selanjurnya adalah mengkomunikasikan hasil penyelidikan baik dalam bentuk tulisan maupun lisan. Yang akan dikomunikasikan ini harus disertai data – data lengkap dalam bentuk tabel, grafik, bagan atau gambar yang sesuai.

5. Membuat Inferensi
Membuat inferensi artinya adalah merumuskan penjelasan berdasarkan data dan informasi yang telah dikumpulkan saat pengamatan menjadi kesimpulan sementara. Penjelasan ini nantinya digunakan untuk menemukan pola – pola atau hubungan antar aspek yang diamati dan membuat perkiraan atau hipotesis.

Besaran dan Turunan

Pengukuran / Mengukur adalah kegiatan membandingkan nilai besaran yang diukur dengan alat ukur yang ditetapkan sebagai satuan. Contoh: mengukur panjang meja dengan sebatang pensil (panjang meja sebagai besaran, pensil sebagai alat ukur, dan panjang pensil sebagai satuannya).

A. Besaran

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan nilai.

Jika ditinjau dari arah dan nilainya, besaran dikelompokan menjadi dua, yaitu:

1. Besaran skalar, yaitu besaran yang hanya memiliki nilai tanpa memiliki arah. Contoh: massa, panjang, waktu, energi, usaha, suhu, kelajuan dan jarak.

2. Besaran vektor, yaitu besaran yang memiliki nilai dan arah. Contoh: gaya, berat, kuat arus, kecepatan, percepatan dan perpindahan.

Sedangkan, berdasarkan jenis satuannya, besaran dikelompokan menjadi dua, yaitu:

a. Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan lebih dahulu dan tidak tersusun atas besaran lain. Besaran pokok terdiri atas tujuh besaran. Tujuh besaran pokok dan satuannya berdasarkan sistem satuan internasional (SI) sebagaimana yang tertera pada tabel berikut:

Sistem satuan internasional (SI) artinya sistem satuan yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, yang berlaku secara internasional.

b. Besaran Turunan

Besaran turunan merupakan kombinasi dari satuan-satuan besaran pokok. Contoh besaran turunan adalah luas suatu daerah persegi panjang. Luas sama dengan panjang dikali lebar, dimana panjang dan lebar keduanya merupakan satuan panjang. Perhatikan tabel besaran turunan, satuan dan dimensi di bawah ini.

B. Satuan

Satuan adalah ukuran dari suatu besaran yang digunakan untuk mengukur. Jenis-jenis satuan yaitu:

a. Satuan Baku

Satuan baku adalah satuan yang telah diakui dan disepakati pemakaiannya secara internasional tau disebut dengan satuan internasional (SI).
Contoh: meter, kilogram, dan detik.

Sistem satuan internasional dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Sistem MKS (Meter Kilogram Sekon)
2. Sistem CGS (Centimeter Gram Second)

b. Satuan Tidak Baku

Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak diakui secara internasional dan hanya digunakan pada suatu wilayah tertentu.

Contoh: depa, hasta, kaki, lengan, tumbak, bata dan langkah.

C. Alat Ukur

Alat Ukur adalah sesuatu yang digunakan untuk mengukur suatu besaran.

Berbagai macam alat ukur memiliki tingkat ketelitian tertentu. Hal ini bergantung pada skala terkecil alat ukur tersebut. Semakin kecil skala yang tertera pada alat ukur maka semakin tinggi ketelitian alat ukur tersebut.

Beberapa contoh alat ukur sesuai dengan besarannya, yaitu:

a. Alat Ukur Panjang

1. Mistar (Penggaris)

Mistar adalah ala ukur panjang dengan ketelitian sampai 0,1 cm atau 1 mm. Pada pembacaan skala, kedudukan mata pengamat harus tegak lurus dengan skala mistar yang di baca.

2. Jangka Sorong

Jangka sorong dipakai untuk mengukur suatu benda dengan panjang yang kurang dari 1mm. Skala terkecil atau tingkat ketelitian pengukurannya sampai dengan 0,01 cm atau 0,1 mm.
Umumnya, jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang suatu benda, diameter bola, ebal uang logam, dan diameter bagian dalam tabung.
Jangka sorong memiliki dua skala pembacaan, yaitu:
a). Skala Utama/tetap, yang terdapat pada rahang tetap jangka sorong.
b). Skala Nonius, yaitu skala yang terdapat pada rahang sorong yang dapa bergeser/digerakan.

3. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup merupakan alat ukur panjang dengan ingkat ketelitian terkecil yaiu 0,01 mm atau 0,001 cm.
Skala terkecil (skala nonius) pada mikrometer sekrup terdapat pada rahang geser, sedangkan skala utama terdapat pada rahang tetap.
Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur diameter benda bundar dan plat yang sangat tipis

b. Alat Ukur Massa

Alat ukur yang digunakan untuk mengukur massa suatu benda adalah neraca. Berdasarkan cara kerjanya dan keelitiannya neraca dibedakan menjadi tiga, yaitu:

1. Neraca digital, yaitu neraca yang bekerja dengan sistem elektronik. Tingkat ketelitiannya hingga 0,001g.

2. Neraca O'Hauss, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian hingga 0.01 g.

3. Neraca sama lengan, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian mencapai 1 mg atau 0,001 g.

c. Alat Ukur Waktu

Satuan internasional untuk waktu adalah detik atau sekon. Satu sekon standar adalah waktu yang dibuuhkan oleh atom Cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.Alat yang digunakan untuk mengukur waktu, antara lain jam matahari, jam dinding, arloji (dengan ketelitian 1 sekon), dan stopwatch (ketelitian 0,1 sekon).

d. Alat Ukur Suhu

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu.

Termometer terdiri dari pipa kaca kapiler yang diisi raksa atau alkohol yang berwarna. Mengapa zat yang mengisi termometer berupa zat cair? Termometer diisi oleh zat cair seperti raksa dan alkohol karena volumenya akan berubah apabila dipanaskan atau didinginkan. Perubahan volume inilah yang digunakan sebagai acuan dalam pengukuran suhu.