Pengertian Ilmu Pengetahuan Alam dan Ruang Lingkupnya
Pada dasarnya, semua pertanyaan yang berhubungan dengan gambar-gambar yang ditampilkan di awal bab dapat kita jawab dengan mudah setelah kita memahami dan menguasai Ilmu Pengetahuan Alam atau yang lebih sering kita kenal dengan singkatan IPA. Apakah IPA tu?
Kita tahu bahwa manusia merupakan makhluk Tuhan yang dibekali dengan akal, pikiran, serta jasad yang sempurna dibandingkan dengan makhluk ciptaan Tuhan lainnya. Manusia ditakdirkan untuk hidup dan tinggal di muka bumi yang di dalamnya telah tersedia semua fasilitas untuk manusia melangsungkan kehidupannya tersebut. Berbagai jenis hewan, tumbuhan, serta benda-benda seperti air, udara, dan logam disediakan oleh Tuhan untuk manusia. Oleh karena itu, tugas manusia hanyalah menggunakan akal dan pikirannya untuk mengelola semua fasilitas yang telah dikaruniakan Tuhan tersebut dan pada akhirnya manusia memperoleh segala kemudahan dan kenikmatan hidup untuk kemudian manusia wajib mensyukurinya.
Hasil-hasil pemikiran manusia tentang alam dalam rentang waktu yang lama pada akhirnya melahirkan ilmu pengetahuan yang sekarang kita sebut dengan IPA. Dalam hal ini, Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan cabang ilmu yang berkaitan dengan fenomenafenomena atau kejadian-kejadian yang terjadi di alam.
Pada kenyataannya IPA tidak begitu saja lahir, tetapi ilmu ini mengalami perkembangan yang berdasarkan catatan sejarah, perkembangan IPA tidak lepas dari hasil pemikiran para ahli filsafat kuno, seperti Demokritus, Aristoteles, Plato, dan beberapa ahli filsafat lainnya. Hasil-hasil pemikiran para ahli filsafat tersebut mempengaruhi pola pikir masyarakat pada zamannya, dan pemikiran-pemikiran tersebut memberikan inspirasi bagi para ahli atau ilmuwan pada generasi berikutnya untuk menciptakan pola pikir baru tentang suatu gejala alam tertentu berdasarkan data-data ilmiah yang diperoleh dari serangkaian penelitian atau pengamatan terhadap gejala alam tersebut. Sebagai contoh, sekitar abad ke-4 sebelum Masehi, para ahli filsafat Yunani kuno seperti Demokritus, Aristoteles, dan Plato mulai memikirkan tentang benda-benda yang terdapat di alam ini. Menurut Demokritus, benda tersusun atas bagian-bagian yang sangat kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Bagianbagian terkecil yang menyusun benda tersebut dinamakan dengan “atom”.
Sementara itu, Aristoteles berpendapat, bahwa benda terdiri atas empat jenis unsur, yaitu unsur tanah, unsur air, unsur udara, dan unsur api. Pendapat-pendapat Demokritus dan Aristoteles tersebut kemudian melahirkan teori-teori atom yang dikembangkan oleh beberapa ilmuwan, seperti John Dalton (1766-1844), J.J Thomson (1856-1940), Ernest Rutherford (1871-1937), dan Niels Bohr (1885-1962). Teori-teori atom yang dikembangkan oleh Dalton dan kawankawan tersebut tidak diterima begitu saja oleh ilmuwan-ilmuwan berikutnya, yang pada akhirnya lahirlah teori atom baru yang menyatakan bahwa atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur yang masih dapat dibagi-bagi dan dapat mempertahankan sifatnya dan atom terdiri dari inti padat bermuatan positif yang dikelilingi oleh suatu sistem elektron.
Berdasarkan penjelasan di atas, jelaslah bahwa IPA selalu mengalami perkembangan dari masa ke masa dan saat ini kajian IPA telah berkembang secara luas dimulai dari kajian mikroskopis sampai kajian makroskopis. Dalam hal ini, yang dimaksud dengan kajian mikroskopis adalah kajian IPA terhadap benda-benda atau makhluk hidup yang secara fisik berukuran sangat kecil dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, misalnya atom (elektron, proton, dan neutron), bakteri, virus, sel-sel makhluk hidup, dan lain-lain. Sementara itu, yang dimaksud dengan kajian makroskopis adalah kajian IPA terhadap benda-benda atau makhluk hidup yang secara fisik berukuran besar (dapat dilihat dengan mata telanjang) atau bahkan berukuran sangat besar, seperti matahari dan planet-planet dalam tata surya.
Karena cakupan IPA sangat luas, maka secara garis besar IPA dapat dikelompokkan menjadi beberapa kelompok atau cabang ilmu. Beberapa cabang IPA tersebut adalah fisika, kimia, biologi, geologi, dan astronomi.
- Fisika merupakan cabang IPA yang berisi kajian tentang zat, energi, gaya, dan gerak, serta keterkaitannya satu sama lain.
- Kimia merupakan cabang IPA yang berisi kajian tentang struktur, susunan (komposisi), sifat, serta kereaktifan suatu zat, khususnya dalam tingkatan atom dan molekul.
- Biologi merupakan cabang IPA yang berisi kajian tentang semua bentuk kehidupan, termasuk penggolongan (klasifikasi) makhluk hidup, proses-proses yang terjadi di dalam tubuh, dan interaksi antarmakhluk hidup maupun interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya.
- Geologi merupakan cabang IPA yang berisi kajian tentang struktur bumi atau planet lain, khususnya yang berkaitan dengan batuan-batuan, tanah, dan mineral yang terdapat di dalamnya, termasuk sejarah dan asal mula terbentuknya bumi atau planet tersebut.
- Astronomi merupakan cabang IPA yang berisi kajian tentang jagad raya, khususnya mengenai gerakan, kedudukan (posisi), ukuran, komposisi, dan sifat-sifat benda-benda langit.
