PENGAMATAN GEJALA
BIOTIK DAN ABIOTIK
A. Pengertian Biologi dan Cabang Biologi
Biologi adalah ilmu mengenai kehidupan. Istilah ini diambil dari
bahasa Belanda ”biologie”, yang juga diturunkan dari gabungan kata
bahasa Yunani, bios (”hidup”) dan logos (”lambang”, ”ilmu”). Dahulu
dikenal dengan istilah ilmu hayat (diambil dari bahasa Arab, artinya
”ilmu kehidupan”). Objek kajian biologi sangat luas dan mencakup semua makhluk
hidup. Karenanya, dikenal berbagai cabang Biologi yang mengkhususkan
diri pada setiap kelompok organisme, seperti botani untuk
mempelajari tumbuhan, zoologi untuk mempelajari hewan, dan
mikrobiologi untuk mempelajari mikroorganisme. Berbagai aspek
kehidupan dikupas tuntas melalui cabang Biologi seperti ciri-ciri
fisik dipelajari dalam anatomi (tumbuhan, hewan maupun manusia),
sedang fungsinya dipelajari dalam fisiologi. Hubungan antar sesama
makhluk dan dengan alam sekitar dapat dipelajari dalam ekologi, dan
mekanisme pewarisan sifat dipelajari dalam genetika.
Sementara itu, perkembangan teknologi memungkinkan
pengkajian pada tingkat molekul penyusun organisme melalui Biologi
molekular serta biokimia, yang banyak didukung oleh perkembangan
teknik komputer melalui bidang bioinformatika. Dengan demikian
dapat disimpulkan bahwa Biologi adalah ilmu yang mempelajari
makhluk hidup dan gejala-gejala kehidupannya.
B. Kerja Ilmiah
Ilmu pengetahuan selalu berkembang, hal ini disebabkan oleh sifat
dasar manusia yang selalu merasa ingin tahu yang mendorongnya
untuk melakukan penelitian. Perubahan dapat terjadi dari waktu ke
waktu. Sesuatu yang tadinya dianggap benar dapat tumbang bila telah
ditemukan hasil penelitian baru yang mengoreksi kebenarannya.
Pengetahuan yang diperoleh melalui suatu penelitian digolongkan
dalam pengetahuan ilmiah. Pengetahuan yang diperoleh dengan
cara ini lebih dapat dipertanggungjawabkan kebenarannya. Pengetahuan
yang didapat melalui prasangka, coba-coba, intuisi (ilham)
ataupun tidak sengaja digolongkan pengetahuan non ilmiah.
Kamu juga mempunyai kesempatan untuk menjadi ilmuwan.
Anda dapat mempelajari percobaan para ahli terdahulu dan menguji
hasilnya, atau dapat memulainya dengan memperhatikan lingkungan
sekitar, menemukan masalah dan mencoba untuk memecahkannya.
Cara yang dapat ditempuh adalah dengan melalui suatu metode yang
dikenal dengan istilah metode ilmiah. Metode ilmiah merupakan
suatu metode yang tersusun secara sistematis untuk memecahkan
suatu masalah yang timbul dalam ilmu pengetahuan, demikian juga
dalam Biologi.
Secara berurutan langkah-langkah yang harus dilakukan adalah
sebagai berikut.
1. menentukan dan merumuskan masalah,
2. merumuskan hipotesis/dugaan,
3. melaksanakan eksperimen (percobaan),
4. observasi/pengamatan,
5. mengumpulkan data,
6. menarik kesimpulan.
Langkah awal dalam melaksanakan kerja ilmiah adalah menentukan
dan merumuskan masalah, yaitu hal-hal apa saja yang akan
dipelajari atau menarik diteliti untuk memperoleh jawaban dari permasalahan
tersebut. Setelah menentukan permasalahannya kamu
dapat melakukan observasi/pengamatan guna mendapatkan data
yang berhubungan dengan masalah yang akan diselidiki. Dalam kehidupan sehari-hari, seringkali kita menghadapi
berbagai fenomena alam untuk dijadikan sebuah masalah. Misalnya
kecepatan pertumbuhan tanaman di musim kemarau dengan
musim penghujan. Apakah perbedaannya? Mengapa perbedaan
itu terjadi? Kalau kamu perhatikan jelas ada perbedaan, mengapa
bisa demikian? Pertanyaan tersebut merupakan awal dari rumusan
masalah yang akan kita selidiki lebih lanjut. Dalam merumuskan masalah untuk percobaan, pertanyaan hendaknya lebih mengarah pada jawaban ”ya atau tidak, berpengaruh atau tidak, berbeda atau tidak” sehingga lebih mudah untuk menetapkan hipotesis/dugaan
mengenai percobaan yang akan dilakukan.
Langkah berikutnya menentukan variabel (faktor-faktor yang
terlibat dan mempengaruhi sesuatu yang diamati) yang terdapat
dalam permasalahan. Ada tiga jenis variabel dalam kegiatan
penelitian, yaitu variabel bebas, variabel respon, dan variabel kontrol.
Pada permasalahan ”adakah pengaruh air terhadap pertumbuhan
tanaman”, volume air yang diberikan dapat bervariasi. Faktor ini
disebut variabel bebas/variabel manipulatif yaitu variabel yang dapat
diubah-ubah dan mempengaruhi/menyebabkan terjadinya suatu
proses/gejala/peristiwa. Pertumbuhan tanaman disebut variabel
terikat/variabel respon yaitu variabel yang dipengaruhi oleh variabel
lain.
Kondisi tanaman (jenis, umur, ukuran, dll), kondisi tanah serta
sumber air yang digunakan dalam percobaan disebut variabel kontrol
yaitu variabel di luar variabel yang diteliti tetapi perlu dikendalikan/
dikontrol.
Sebelum merumuskan hipotesis, ada baiknya kamu melakukan
studi pustaka, yaitu mencari sumber pengetahuan yang berhubungan
dengan penelitian melalui buku-buku kepustakaan. Kamu juga
dapat membaca hasil percobaan orang lain yang berkaitan dengan
percobaan yang akan kamu lakukan, ataupun pengamatan langsung,
misalnya, ukuran pertumbuhan tanaman.
Hipotesis merupakan rumusan dari jawaban/pendapat/kesimpulan
sementara tentang suatu masalah yang disusun berdasarkan
data dan informasi yang terbatas dan teori-teori yang relevan dengan
menggunakan penalaran. Hipotesis yang baik senantiasa menunjukkan
variabel yang dapat diukur dan dapat diperbandingkan.
Ada dua macam hipotesis, yaitu hipotesis kerja dan hipotesa
nihil.
Hipotesis kerja, misalnya ”air berpengaruh terhadap pertumbuhan
tanaman”. Hipotesis nihilnya ”air tidak berpengaruh terhadap
pertumbuhan tanaman”. Contoh hipotesis pada percobaan di atas
adalah ”air berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman”.
Sebelum melaksanakan percobaan, kita harus merancangnya
terlebih dulu. Beberapa kegiatan dalam merancang percobaan
adalah sebagai berikut:
1. menetapkan landasan teori yang diperlukan,
2. menetapkan tujuan percobaan,
3. menentukan alat dan bahan yang digunakan,
4. menetapkan waktu dan tempat,
5. menetapkan prosedur/langkah-langkah percobaan, dan mempersiapkan
tabel untuk mencatat data hasil pengamatan,
menetapkan variabel manipulatif, respon maupun kontrol.
Kita dapat menggunakan alat bantu untuk memperoleh data.
Alat bantu yang dapat kita gunakan diantaranya mikroskop, mistar,
neraca O’Hauss, termometer dan lain-lain. Tahukah kamu, apa kegunaan
benda-benda itu? Data yang diperoleh dengan menggunakan
alat ukur akan menghasilkan nilai kuantitatif.
Data juga dapat diperoleh dengan menggunakan indera kita.
Indera penglihatan digunakan untuk mengamati bentuk, warna, dan
sebagainya. Hidung untuk mengetahui bau pada suatu objek. Telinga
untuk mendengar. Lidah untuk mengetahui rasa sesuatu. Kulit untuk
membedakan kasar, halus panas atau dingin dengan cara meraba
obyek penelitian. Pengamatan dengan panca indera ini menghasilkan
nilai kualitatif, misalnya buah durian berkulit kasar dan tajam, rasa
buah manis, tekstur buah lembut serta berserat. Data yang diperoleh
selanjutnya dapat disajikan secara ringkas dan sistematis dalam
bentuk tabel atau diagram.
Apa yang dapat Anda lakukan setelah data Anda diolah? Setelah
mendapatkan data-data hasil percobaan, rumuskan kesimpulanmu.
Rumusan kesimpulan mengacu pada hipotesis di atas, apakah hipotesis
diterima atau sebaliknya. Apabila hipotesis diterima, berikan
penjelasan faktor apa yang mendukung. Apabila hipotesis ditolak,
sebutkan faktor apa yang menghambat. Bila perlu ulangi lagi percobaan
tersebut sampai kamu yakin akan ketelitian percobaan dan
keakuratan hasil percobaannya.
Langkah berikutnya agar dapat diakui sebagai ilmu pengetahuan
maka hasil percobaan perlu dipublikasikan dalam berbagai bentuk.
Misalnya menyampaikan hasil penelitian di depan para ahli dalam
forum seminar atau mempublikasikan dalam majalah ilmiah.
Untuk memperjelas langkah-langkah penelitian ilmiah, perhatikan
contoh proses penemuan penyebab penyakit malaria yang
dilakukan oleh Charles Laveran (1845—1922). Pada tahun 1880 di
Aljazair, Charles Laveran merawat seorang prajurit yang menderita
demam menggigil padahal waktu itu udara sangat panas, kemudian
penyakit tersebut dikenal dengan nama Malaria (mal = buruk, aria
= udara). Pada saat itu orang menduga bahwa penyebab malaria
adalah udara buruk dari rawa-rawa. Namun, Charles Laveran saat itu
tidak percaya begitu saja. Ia ingin membuktikan apakah penyebab
dari penyakit malaria yang sebenarnya. Langkah ini disebut dengan
merumuskan masalah. Ia mengambil sedikit darah dari penderita dan
memeriksanya menggunakan mikroskop. Maka tampak olehnya ada
benda-benda kecil pada darah penderita (langkah ini disebut dengan
observasi/pengamatan). Laveran mulai mendata semua darah penderita
malaria. Ternyata pada darah setiap penderita malaria terdapat
benda-benda kecil seperti pada penderita pertama, sedangkan pada
darah orang-orang yang sehat tidak dijumpai benda kecil tersebut.
Hipotesis Laveran berdasarkan data tersebut adalah
”apakah benda-benda kecil” (sekarang dikenal dengan nama Plasmodium) adalah
penyebab penyakit malaria. Kemudian Laveran menyuntikkan darah
orang yang sakit ke dalam tubuh orang yang sehat. Setelah beberapa
hari ternyata orang yang sehat mulai terjangkit penyakit malaria,
dan di dalam darahnya ditemukan benda-benda kecil seperti yang
terdapat pada penderita malaria (Plasmodium). Laveran masih belum
merasa yakin percobaan itu diulang-ulang, ternyata hasilnya sama
(langkah ini disebut melaksanakan eksperimen dan menguji kembali
eksperimennya). Akhirnya dia menarik kesimpulan bahwa benda kecil
berbentuk cincin yang terdapat dalam sel darah merah (Plasmodium)
merupakan penyebab penyakit malaria.
Kerja ilmiah dengan menggunakan metode ilmiah, memerlukan
sikap ilmiah. Sikap ilmiah adalah sikap yang terpuji yang dijunjung
tinggi oleh masyarakat ilmiah. Beberapa hal berikut dapat dijadikan
pedoman dalam bersikap ilmiah.
1. Mengenali fakta dan opini, sehingga mampu membedakan
data dan informasi. Misalnya timbangan badan menunjukkan
46 kg, ini merupakan data, sedangkan perkiraan berat badan
seseorang 46 kg merupakan opini.
2. Menggunakan fakta sebagai dasar argumentasi, kemampuan
ini diperlukan pada saat mengajukan pendapat yang didukung
oleh data.
3. Berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan berargumentasi.
4. Selalu melakukan evaluasi diri, mengakui kekuatan dan kelemahan
data hasil penelitian, sehingga dapat digunakan untuk
melakukan perbaikan.
5. Mengembangkan rasa ingin tahu, berusaha untuk mengajukan
pertanyaan mengenai hal-hal yang tidak diketahui atau belum
dapat dimengerti. Keingintahuan dapat memacu kita untuk
melakukan penelitian.
6. Jujur dan menerima kenyataan dari hasil penelitiannya secara
objektif.
7. Teliti dalam pengambilan data, terutama data kuantitatif, dan
tekun dalam melakukan penelitian artinya tidak mudah putus
asa.
8. Kepedulian terhadap lingkungan alam, sosial, dan budaya. Berusahalah
untuk memberikan pemikiran tentang pelestarian dan
keindahan lingkungan alam, serta kebersihan lingkungan.
9. Mengambil keputusan yang bertanggung jawab. Misalnya dengan
adanya bencana tanah longsor yang sering terjadi tentukan
penyebab dan cara mencegah serta menanggulangi kerusakan
lingkungan. Dalam mengemukakan pendapat tentunya dengan
argumentasi yang dapat dipertanggungjawabkan dan data yang
lengkap.
“Sekian dari saya semoga bermanfaat”