ALL ABOUT BACTERIA

Bakteri

?Bakteri
Escherichia coli, salah satu bakteri berbentuk batang

Bakteri (dari kata Latin bacterium; jamak: bacteria) adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel.^[2] Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi.^[2] Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri.^[3] Struktur sel bakteri relatif sederhana: tanpa nukleus/inti sel, kerangka sel, dan organel-organel lain seperti mitokondria dan kloroplas.^[4] Hal inilah yang menjadi dasar perbedaan antara sel prokariot dengan sel eukariot yang lebih kompleks.^[5]
Bakteri dapat ditemukan di hampir semua tempat: di tanah, air, udara, dalam simbiosis dengan organisme lain maupun sebagai agen parasit (patogen), bahkan dalam tubuh manusia.^[6][7][8][9] Pada umumnya, bakteri berukuran 0,5-5 μm, tetapi ada bakteri tertentu yang dapat berdiameter hingga 700 μm, yaitu Thiomargarita.^[10] Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel tumbuhan dan jamur, tetapi dengan bahan pembentuk sangat berbeda (peptidoglikan).^[11] Beberapa jenis bakteri bersifat motil (mampu bergerak) dan mobilitasnya ini disebabkan oleh flagel.^[12]

Sejarah

Model mikroskop awal yang dirancang oleh Robert Hooke; dimuat dalam Micrographia.

Bakteri merupakan organisme mikroskopik.^[13] Hal ini menyebabkan organisme ini sangat sulit untuk dideteksi, terutama sebelum ditemukannya mikroskop.^[13] Barulah setelah abad ke-19 ilmu tentang mikroorganisme, terutama bakteri (bakteriologi), mulai berkembang.^[13] Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, berbagai hal tentang bakteri telah berhasil ditelusuri.^[13] Akan tetapi, perkembangan tersebut tidak terlepas dari peranan berbagai tokoh penting seperti Robert Hooke, Antoni van Leeuwenhoek, Ferdinand Cohn, dan Robert Koch.^[13] Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον (bakterion) yang memiliki arti "batang-batang kecil".^[13] Pengetahuan tentang bakteri berkembang setelah serangkaian percobaan yang dilakukan oleh Louis Pasteur, yang melahirkan cabang ilmu mikrobiologi.^[13] Bakteriologi adalah cabang mikrobiologi yang mempelajari biologi bakteri.^[5]
Robert Hooke (1635-1703), seorang ahli matematika dan sejarahwan berkebangsaan Inggris, menulis sebuah buku yang berjudul Micrographia pada tahun 1665 yang berisi hasil pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan mikroskop sederhana.^[13]Akan tetapi, Robert Hooke masih belum dapat menumukan struktur bakteri.^[13] Dalam bukunya tersebut, tergambar hasil penemuannya mengenai tubuh buah kapang.^[13] Walau demikian, buku inilah yang menjadi sumber deskripsi awal dari mikroorganisme.^[13]
Antoni van Leeuwenhoek (1632—1723) hidup di era yang sama dengan Robert Hooke di mana pengamatan dengan mikroskop masih sangat sederhana.^[13] Terinspirasi dari kerja Robert Hooke, ia membuat mikroskop rancangannya sendiri dengan sangat baik untuk mengamati makhluk mikroskopik ini pada berbagai media alami pada tahun 1684.^[13] Antoni van Leeuwenhoek berhasil menemukan bakteri untuk pertama kalinya di dunia pada tahun 1676.^[13] Hasil temuannya dikirimkan ke Royal Society of London yang kemudian dipublikasikan pada tahun 1684.^[13] Penemuan ini segera mendapat banyak konfirmasi dari ilmuwan lainnya.^[13] Sejak saat itulah, tidak hanya ilmu tentang bakteri tetapi juga mikroorganisme pada umumnya pun mulai berkembang.^[13]
Ferdinand Cohn (1828-1898) merupakan seorang botanis berkebangsaan Breslau (sekarang Polandia).^[13] Hasil penemuannya banyak berkisar tentang bakteri yang resisten terhadap panas.^[13] Ketertarikannya pada kelompok bakteri ini mengarahkannya pada penemuan kelompok bakteri penghasil endospora yang resisten terhadap suhu tinggi.^[13] Ferdinand Cohn juga berhasil menjelaskan siklus hidup bakteri Bacillus yang sekaligus menjelaskan mengapa bakteri ini bersifat tahan panas.^[13] Selanjutnya, ia juga membuat dasar klasifikasi bakteri sederhana dan mengembangkan beberapa metode untuk mencegah kontaminasi pada kultur bakteri, seperti penggunaan kapas sebagai penutup pada labu takar, erlenmeyer, dan tabung reaksi. Metode ini kemudian digunakan oleh ilmuwan lain, Robert Koch.^[13]
Robert Koch (1843-1910), seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman, banyak melakukan penelitian mengenai penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri.^[13] Ilmuwan pada awalnya mempelajari penyakit antraks yang banyak menyerang hewan ternak.^[14] Penyakit ini disebabkan oleh Bacillus anthracis, salah satu bakteri penghasil endospora.^[14] Robert Koch juga merupakan orang pertama yang berhasil mendapatkan isolat murni Mycobacterium tuberculosis, bakteri penyebab penyakit tuberkulosis.^[13][15] Berdasarkan dua penelitian mengenai penyakit ini, Robert Koch berhasil membuat Postulat Koch, sebuah teori mengenai mikroorganisme spesifik untuk penyakit yang spesfik.^[13] Beliau juga berhasil menemukan metode untuk mendapatkan isolat murni dari bakteri.^[13] Penemuan lainnya adalah penggunaan media kultur padat untuk menumbuhkan bakteri di luat habitat aslinya.^[13] Pada awalnya ia menggunakan potongan kentang dan kemudian dikembangkan dengan menggunakan nutrien gelatin.^[13] Penggunaan nutrien gelatin masih memiliki banyak kekurangan yang pada akhirnya penggunaanya digantikan dengan agar (sejenis polisakarida) yang digagas oleh istri Walter Hesse yang juga bekerja bersama Robert Koch.^[13]

• 

  Robert Hooke
• 

  Antoni van Leeuwenhoek
• 

  Ferdinand Cohn
• 

  Robert Koch

»»  READMORE...

SEJARAH PENEMUAN VIRUS

 
Adolf Meyer( jerman) pada tahun 1883 menyelidiki penyakit yang menybabkan daun tembakau berbintik-bintik kuning. Ia berkesimpulan bahwa penyebabnya adalah organism yang lebih kecil dari bakteri.
Pada tahun 1893, DIMITRI IVANOWSKI (rusia) melakukan penyelidikan yang sama dengan cara menyaring ekstrak dari tumbuhan tembakau yang terkena penyakit dengan menggunakan saringan bakteri. Ia berhipotesis bahwa jika penyebab penyakit tersebut adalah bakteri, maka organism tersebut tidak dapat melewati saringan bakteri. Akan tetapi, begitu hasil saringan disuntikan  ke pohon  yang sehat, ternyata pohon tersebut terkena penyakit mosaic. Namun demikian, ivanowsky tetap  berkesimpulan bahwa organism penyebab penyakit itu adalah bakteri pathogen yang berukuran lebih kecil dari ukuran bakteri biasa dan menghasilkan racun.
Pada tahun 1987, M.W. BEIJERINCK melakukan penyelidikan lebih lanjut pada daun tembakau. Ia berkesimpulan bahwa organism penyebab penyakit tersebut berukuran lebih kecil dari bakteri dan hanya dapat berkembang biak di dalam tubuh makhluk hidup.
WENDELL STANLEY (amerika serikat) pada tahun 1935 telah berhasil mengkristalkan organism pathogen dari daun temabakau. Organism tersebut kemudian diberi nama TMV( tobacco mosaic virus). Ia juga menunjukan bahwa virus mengandung protein dan asam nukleat.

»»  READMORE...

CABANG-CABANG BIOLOGI

Biologi merupakan pohon ilmu yang sangat besar. Karena luasnya bahan kajian biologi, biologi dibagi lagi menjadi cabang-cabang ilmu. Beberapa cabang-cabang ilmu biologi antara lain :

1. Acarologi, ilmu yang mempelajari tentang acarina (tungau)
1. Agronomi, ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya
2. Algologi, ilmu yang mempelajari tentang alga
3. Anatomi atau ilmu urai tubuh, ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian tubuh
4. Anatomi Perbandingan, ilmu mengenai persamaan dan perbedaan anatomi dari makhluk hidup.
5. Anestesiologi, disiplin ilmu yang mempelajari penggunaan anestesi.
6. Apiari, ilmu yang mempelajari tentang lebah termasuk ternak lebah
7. Arachnologi, ilmu yang mempelajari tentang laba-laba.
8. Artrologi, ilmu yang mempelajari tentang sendi (penyakit sendi)
9. Bakteriologi, ilmu yang mempelajari tentang bakteri
10. Bioinformatika, ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis
11. Biologi Molekuler, kajian biologi pada tingkat molekul
12. Biologi Reproduksi, cabang biologi yang mendalami tentang perkembangbiakan
13. Biokimia, kajian biologi yang mempelajari kimia makhluk hidup
14. Biofisika. cabang ilmu biologi yang mengkaji aplikasi aneka perangkat dan hukum fisika untuk menjelaskan aneka fenomena hayati atau biologi
15. Biogeografi, cabang dari biologi yang mempelajari tentang keaneka ragaman hayati berdasarkan ruang dan waktu
16. Biostatistika, (gabungan dari kata biologi dengan statistika; kadang-kadang dirujuk sebagai biometri atau biometrika) adalah penerapan ilmu statistika ke dalam ilmu biologi
17. Bioteknologi, cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
18. Botani, Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan
19. Bryologi, ilmu yang mempelajari tentang lumut
20. Dendrologi, ilmu yang mempelajari tentang pohon maupun tumbuhan berkayu lainnya, seperti liana dan semak
21. Dermatologi, ilmu yang mempelajari kulit dan penyakitnya
22. Ekologi, ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbale balik antara makhluk hidup dan lingkungannya
23. Epidemiologi, ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit
24. Embriologi, ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio
25. Endokrinologi, ilmu yang mempelajari tentang hormone
26. Entomologi, Ilmu yang mempelajari tentang serangga
27. Etnobotani, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan tumbuhan
28. Etnozoologi, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan hewan
29. Etologi, cabang ilmu zoologi yang mempelajari perilaku atau tingkah laku hewan, mekanisme serta faktor-faktor penyebabnya
30. Eugenetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
31. Evolusi, ilmu yang mempelajari perubahan makhluk hidup dalam jangka panjang
32. Enzimologi, ilmu yang mempelajari tentang enzim
33. Farmakologi,ilmu yang mempelajari obat-obatan, interaksi dan efeknya terhadap tubuh manusia
34. Fikologi, Ilmu yang mempelajari tentang alga.
35. filogeni, kajian mengenai hubungan di antara kelompok-kelompok organisme yang dikaitkan dengan proses evolusi yang dianggap mendasarinya
36. Fisiologi, Ilmu yang mempelajari tentang faal/fungsi kerja tubuh
37. Fisioterapi, Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadappenderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot
38. Fitopatologi, cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari penyakit tumbuhan akibat serangan patogen ataupun gangguan ketersediaan hara
39. Gastrologi, ilmu yang mempelajari tentang salurang pencernaan, terutama lambung dan usus
40. Genetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
41. Genetika kuantitatif, Cabang genetika yang membahas pewarisan sifat-sifat terukur (kuantitatif atau metrik), yang tidak bisa dijelaskan secara langsung melalui hukum pewarisan Mendel
42. Genetika molukuler, cabang genetika yang mengkaji bahan genetik dan ekspresi genetik di tingkat subselular (di dalam sel)
43. Genetika , cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada ranah populasi
44. Ginekologi, ilmu yang khusus mempelajari penyakit-penyakit sistem reproduksi wanita (rahim, vagina dan ovarium)
45. Genomika, ilmu yang mempelajari tentang bahan genetik dari suatu organisme atau virus
46. Harpetologi, ilmu yang mempelajari reptilia dan ampibia (ular dan kadal)
47. Hematologi, ilmu yang mempelajari darah, organ pembentuk darah dan penyakitnya
48. Histologi, ilmu yang mempelajari tentang jaringan
49. Higiene, ilmu yang mempelajari tentang kesehatan makhluk hidup
50. Ikhtiologi, Ilmu yang mempelajari tentang ikan
51. Imunologi, Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh
52. Kardiologi, ilmu yang mempelajari tentang jantung dan pembuluh darah
53. Karsinologi, ilmu yang mempelajari tentang crustacean
54. Limnologi, ilmu yang mempelajari tentang rawa
55. Malakologi, ilmu yang mempelajari tentang molusk
56. Mamologi, ilmu yang mempelajari tentang mammalia
57. Metabolomika, kajian dalam biologi molekular yang memusatkan perhatian pada keseluruhan produk proses enzimatik yang terjadi di dalam sel
58. Mikobiologi, ilmu yang mempelajari tentang jamur
59. Mikrobiologi, ilmu yang mempelajari tentang organism
60. Miologi, ilmu yang mempelajari tentang otot
61. Mirmekologi, ilmu yang mempelajari tentang rayap
62. Morfologi, ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme
63. Nematologi, ilmu yang mempelajari tentang nematod
64. Nefrologi, cabang medis internal yang mempelajari fungsi dan penyakit ginjal
65. Neurologi, Ilmu yang menangani penyimpangan pada sistem sara
66. Organologi, ilmu yang mempelajari tentang organ
67. Onkologi, ilmu yang mempelajari tentang kanker dan cara pencegahannya
68. Ontogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa
69. Ornitologi, ilmu yang mempelajari tentang burung
70. Osteologi, ilmu yang mempelajari tentang tulang
71. Oftalmologi, ilmu yang mempelajari tentang mata ( penyakit mata )
72. Palaentologi, Ilmu yang mempelajari tentang fosil
73. Paleobotani, ilmu yang mempelajari tumbuhan masa lampau
74. Paleozoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan purba
75. Palinologi, ilmu yang mempelajari polinomorf yang ada saat ini dan fosilnya, diantaranya serbuk sari, sepura, dinoflagelata, kista, acritarchs, chitinozoa, dan scolecodont, bersama dengan partikel material organik dan kerogen yang terdapat pada sedimen dan batuan sedimen
76. Parasitologi, ilmu yang mempelajari tentang parasit
77. Patologi, ilmu yang mempelajari tentang penyakit
78. Patologi anatomi, ilmu yang mempelajari kelainan struktur mikroskopik dan makroskopik berbagai organ dan jaringan yang disebabkan penyakit atau proses lainnya
79. Patologi Klinik, ilmu yang mempelajari kelainan yang terjadi pada berbagai fungsi organ atau sistem organ
80. Pediatri, ilmu yang mempelajari masalah penyakit pada bayi dan anak
81. Philogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhlukhidup
82. Primatologi, ilmu yang mempelajari tentang primata
83. Proteomika, kajian secara molekular terhadap keseluruhan protein yang dihasilkan dari ekspresi gen di dalam sel.
84. Protozoologi, ilmu yang mempelajari tentang protozoa
85. Psikiatri, ilmu kedokteran jiwa
86. Pteridologi, ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan pak
87. Pulmonologi, ilmu yang mempelajari tentang paru-par
88. Radiologi, ilmu untuk melihat bagian dalam tubuh manusia menggunakan pancaran atau radiasi geombang, baik gelombang elektromagnetik maupun gelombang mekanik
89. Reumatologi, ilmu yang ditujukan untuk diagnosis dan terapi kondisi dan penyakit yang mempengaruhi sendi, otot, dan tulang
90. Rekayasa Genetika, ilmu yang mempelajari tentang manipulasi sifat genetis
91. Rodentiologi, ilmu yang mempelajari tentang rodentia
92. Sitologi, ilmu yang mempelajari tentang sel
93. Sanitasi, ilmu yang mempelajari tentang lingkungan
94. Taksonomi, ilmu yang mempelajari tentang sistematika makhluk hidup
95. Teknik Biokimia, cabang ilmu dari teknik kimia yang berhubungan dengan perancangan dan konstruksi proses produksi yang melibatkan agen biologi
96. Teratologi adalah ilmu yang mempelajari tentang perubahan formasi dari sel, jaringan, dan organ yang dihasilkan dari perubahan fisiologi dan biokimia.
97. Toksikologi adalah pemahaman mengenai pengaruh-pengaruh bahan kimia yang merugikan bagi organisme hidup.
98. Transkriptomika, bagian dari biologi molekular yang mengkaji tentang produk transkripsi secara keseluruhan (transkriptom)
99. Urologi, cabang ilmu kedokteran yang mencakup ginjal dan saluran kemih pada pria dan wan ita baik dewasa dan anak serta organ reproduksi pada pria
100. Virologi, ilmu yang mempelajari tentang virus
101. Zoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan

»»  READMORE...

SEJARAH PERKEMBANGAN BIOLOGI

                 Uraian berikut akan mencoba menjelaskan perkembangan biologi, terutama di eropa. Pada abad pertengahan, masyarakat eropa percaya terhadap hal-hal mistik dan supranatural yang menghalangi untuk mengetahui permasalahan sebenarnya yang terjadi di masyarakat. Dengan adanya renaisans, para ilmuwan mulai menghancurkan belenggu tersebut dan meraih ide-ide inovatif.

                Pada awal 1600 ditemukan mikroskop cahaya berlenda tunggal oleh ANTONIE van LEEUWENHOEK. Penemuan tersebut telah membantu munculnya berbagai penemuan biologi lainnya. Pada abad ke-18 terjadi proses vaksinasi yang pertama kali dilakukan oleh EDWARD JENNER (inggris) terhadap anak penderita cacar. Pada abad tersebut juga, LOUIS PASTEUR (prancis) telah mengembangkan bakteriologi. ROBERT KOCH (jerman)  menemukan metode pengembangbiakan bakteri di laboratorium yang penting untuk penelitian penyakit yang disebabkan oleh bakteri.
Dalam perkembangannya, biologi selalu berhubungan dengan ilmu pengetahuan lain, seperti matematika, fisika, kimia, ekonomi, dan geografi.

»»  READMORE...

HAKIKAT BIOLOGI SEBAGAI ILMU

HAKIKAT BIOLOGI SEBAGAI ILMU

Di antara makhluk hidup, manusia memiliki derajat lebih tinggi. Ia memiliki sifat “ingin tahu“ yang berasal dari akal budinya. Kemampuan itu tidak dimiliki makhluk hidup lain (seperti hewan dan tumbuhan). Sifat keingintahuan manusia adalah ingin tahu lebih banyak akan segala sesuatu yang ada di lingkungan sekitarnya. Sifat ini mendorong manusia untuk melakukan penelitian. Dengan penelitian tersebut, manusia dapat menjawab ketidaktahuan serta mampu memecahkan permasalahan yang dihadapinya.
Seiring dengan perkembangan zaman, sifat keingintahuan manusia semakin berkembang. Hal itu dilakukan dengan cara mempelajari, mengadakan pengamatan dan penyelidikan untuk menambah pengetahuan dan keterampilannya tentang makhluk hidup seperti manusia, hewan, dan tumbuhan serta alam sekitarnya. Ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang makhluk hidup disebut biologi atau ilmu hayat.
Mengapa kita perlu mempelajari ilmu biologi? Apa saja manfaat atau kegunaan kita mempelajari ilmu tersebut? Pelajarilah materi berikut ini dengan baik!

1. ILMU BIOLOGI

Semua makhluk hidup seperti tumbuhan, hewan, dan manusia adalah ciptaan Tuhan Yang Maha Esa. Di antara ciptaan-Nya, manusia merupakan makhluk hidup yang paling sempurna karena diberi akal budi. Dengan akal budi, manusia senantiasa memiliki sifat ingin tahu sehingga terciptalah berbagai macam ilmu pengetahuan. Dengan ilmu pengetahuan, manusia mampu mengubah kehidupan dari zaman prasejarah primitif yang dikenal dengan zaman batu sampai sekarang ini menjadi zaman modern.
Di era globalisasi seperti sekarang ini, ilmu pengetahuan berkembang sangat cepat yang tidak lagi dibatasi oleh ruang dan waktu. Contohnya, jika terjadi suatu peristiwa di suatu wilayah, misalnya peristiwa perang antara Irak – Amerika Serikat; terjadinya bencana gelombang pasang tsunami di Daerah Istimewa Aceh, maka hanya dalam hitungan menit, bahkan detik peristiwa tersebut dapat segera diketahui pihak di wilayah lain, walaupun dari jarak yang cukup jauh. Begitu juga dengan ilmu biologi yang telah mencapai perkembangan luar biasa karena telah mencapai pengetahuan substansi kehidupan sampai pada tingkat molekuler. Contoh manfaat ilmu biologi pada tingkat molekuler, yaitu peristiwa terjadinya bom Bali. Pada peristiwa itu pelaku peledakan ikut hancur bersama bomnya, maka satu-satunya cara untuk mengetahui identitas pelaku peledakan yaitu hanya dengan menggunakan tes DNA yang terdapat pada tingkat molekuler.

1. Pengertian Ilmu

Jika manusia merasa lapar, upaya apakah yang akan dilakukan? Dorongan rasa lapar menyebabkan manusia berupaya mencari makanan, yaitu dengan mencoba-coba memakan tumbuhan atau hewan yang ada di sekitarnya. Usaha tersebut terkadang salah dan terkadang benar. Namun, akhirnya dari pengalaman tersebut manusia sudah mampu membedakan antara tumbuhan dan hewan  yang bisa dimakan maupun yang tidak bisa dimakan.
Sumber bahan makanan manusia antara lain berasal dari hewan, misalnya daging sapi, ayam, dan lain-lain. Semula manusia memakannya dengan olahan yang sederhana. Selanjutnya, sejalan dengan perkembangan pemikiran, manusia mulai mencari cara menjadikan makanannya lebih berkualitas, misalnya daging untuk bahan makanan diolah agar menjadi lebih baik kualitasnya, seperti agar lebih lunak, higienis, serta bebas dari kuman penyakit. Bagaimana syarat-syarat itu bisa terpenuhi? Akhirnya manusia menemukan gagasan, yaitu dengan cara menggoreng, merebus, membakar, atau dengan proses yang lain. Peristiwa tersebut merupakan contoh dari awal mula ditemukan ilmu, yaitu dengan cara berpikir sederhana dan dilakukan dengan cara mencoba-coba, sampai selanjutnya mendapatkan pengalaman yang menjadi dasar sebuah pengetahuan.
Seiring dengan perkembangan zaman, pola pikir manusia semakin berkembang pula. Manusia mulai memikirkan tentang alam sekitar berdasarkan rasa keingintahuannya, dengan mengadakan pengamatan dan penyelidikan sehingga ilmu pengetahuan semakin berkembang dengan pesat. Hal ini saling terkait dengan kehidupan masyarakat yang sejalan dengan perkembangan teknologi. Contohnya, penemuan varietas bibit unggul, kawin suntik pada sapi, kelapa hibrida, padi hasil mutasi buatan dari Batan, yaitu padi jenis Atomita yang berguna untuk meningkatkan produksi pangan bagi manusia. Akan tetapi, di sisi lain dengan adanya dengan kemajuan ilmu pengetahuan dapat menimbulkan dampak negatif, seperti timbulnya pencemaran lingkungan.
Anda tentu sudah mengetahui bahwa ilmu pengetahuan merupakan kumpulan konsep, prinsip, hukum, dan teori yang dibentuk melalui serangkaian kegiatan ilmiah. Bagaimana sifat atau ciri suatu ilmu pengetahuan? Suatu pengetahuan dapat disebut sebagai ilmu apabila memenuhi syarat atau ciri-ciri sebagai berikut.

1. Memiliki Objek Kajian

Suatu ilmu harus memiliki objek kajian, contoh ilmu matematika memiliki objek kajian berupa angka-angka, ilmu kimia memiliki objek kajian berupa zat-zat beserta sifatnya. Bagaimana dengan objek kajian biologi?

1. Memiliki Metode

Pengembangan ilmu pengetahuan tidak dapat dilakukan secara asal-asalan, tetapi menggunakan cara atau metode tertentu. Metode yang digunakan itu bersifat baku dan dapat dilakukan oleh siapapun. Metode apakah yang digunakan untuk menemukan kebenaran secara ilmiah? Coba ingatlah kembali pelajaran tentang metode ilmiah yang Anda pelajari di SMP/MTs!

1. Bersifat Sistematis

Dalam biologi, jika kita akan mempelajari tentang sel, maka materi yang akan kita pelajari perlu mendapat dukungan materi lain, misalnya tentang jaringan, organ, sistem organ, dan individu. Demikian pula sebaliknya, sehingga pengetahuan-pengetahuan itu tidak bertolak belakang. Ilmu pengetahuan bersifat sistematis adalah bahwa sebuah pengetahuan harus memiliki hubungan ketergantungan dan teratur, tidak boleh ada unsur-unsur yang saling bertolak belakang.

1. Bersifat universal

Apakah yang dimaksud dengan universal? Coba Anda ingat kembali tentang materi reproduksi yang terjadi pada makhluk hidup! Reproduksi seksual selalu dimulai dengan adanya pertemuan antara sperma dan sel telur. Anda pikirkan, apakah hal itu berlaku untuk semua jenis makhluk hidup? Jika benar, berarti ilmu itu berlaku secara umum atau bersifat universal. Jadi, kebenaran yang disampaikan oleh ilmu harus berlaku secara umum.

1. Bersifat Obyektif

Bagaimana jika ilmu bersifat tidak objektif? Dapatkah ilmu itu dimanfaatkan untuk kesejahteraan manusia? Sebuah ilmu harus menggambarkan keadaan secara apa adanya, yaitu mengandung data dan pernyataan yang sebenarnya (bersifat jujur), bebas dari prasangka, kepentingan, atau kesukaan pribadi.
Saat ini, ilmu biologi sudah mengalami perkembangan yang luar biasa. Telah disebutkan di awal materi bahwa pada saat terjadi peristiwa bom Bali, untuk mengungkap identitas pelaku peledakan bom tidak bisa dilakukan dengan menggunakan sidik jari karena tubuh pelaku peledakan bom juga ikut hancur. Untuk mengetahui identitas pelaku hanya dapat digunakan satu cara, yaitu dengan menggunakan tes DNA yang berasal dari serpihan tubuh pelaku peledakan yang kemudian dicocokkan dengan DNA orang tuanya.

1. Bersifat Analitis

Ingatlah kembali pelajaran IPA saat Anda belajar di SMP/MTs! Jika ingin mempelajari struktur dan fungsi tumbuhan, maka Anda akan mempelajari bagian-bagian yang lebih rinci, yaitu akar, batang, daun, dan sebagainya. Itulah sebabnya kajian suatu ilmu dapat terbagi-bagi menjadi bagian yang lebih rinci guna memahami berbagai hubungan, sifat, serta peranan dari bagian-bagian tersebut.

1. Bersifat verifikatif

Suatu ilmu mengarah pada tercapainya suatu kebenaran. Misalnya, teori tentang Generatio Spontanea, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati yang sudah diyakini kebenarannya, tetapi akhirnya teori itu digugurkan dengan teori Biogenesis, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup juga. Akhirnya teori ini diyakini kebenarannya sampai sekarang.
Coba Anda pikirkan, apakah suatu konsep yang diperoleh hanya dengan mengira-ngira atau menerka saja dan hasilnya berupa pendapat atau perkiraan dapat juga disebut sebagai ilmu?

1. Objek Kajian Biologi

Sekarang Anda sudah memahami tentang ilmu pengetahuan beserta sifat-sifatnya. Biologi merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan. Ilmu biologi sering pula disebut ilmu hayat, yaitu ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang makhluk hidup. Ketika mempelajari biologi di SMP/MTs, tentu saja Anda sudah pernah melakukan pengamatan dan melaksanakan eksperimen. Semakin banyak objek yang Anda amati, semakin banyak pula yang dapat Anda eksperimenkan.
Objek kajian biologi meliputi manusia, hewan, tumbuhan, serta mikroorganisme yang dapat dilihat dengan mata telanjang maupun dengan menggunakan bantuan alat, misalnya mikroskop. Jika Anda mengamati dengan mata telanjang, kesan apa yang Anda peroleh dari suatu objek? Anda hanya dapat mengamati tentang warna, bentuk, wujud, serta ukuran objek. Apakah pengamatan tersebut sudah cukup untuk dalam suatu kegiatan ilmu pengetahuan? Tentu saja masih banyak yang harus kita ketahui tentang berbagai hal dari suatu objek,
seperti berat benda, rasa, bau, suhu, kasar halus, bunyi atau suara dan sifat lainnya, sehingga alat indra manusia memiliki keterbatasan untuk mengamatinya.
Jika Anda mengamati jasad renik atau melihat benda yang jaraknya sangat jauh, apakah Anda mampu mengamati dengan mata telanjang? Tentu saja tidak, Anda memerlukan alat bantu, seperti mikroskop atau teleskop
Seiring dengan berkembangnya bermacam-macam ilmu pengetahuan, biologi sebagai ilmu pengetahuan alam juga berkembang, sehingga objek kajian ilmu biologi semakin banyak. Para ilmuwan tidak sanggup lagi mempelajari secara mendalam seluruh kajian biologi sebagai satu objek studi yang akan dipelajari. Berdasarkan hal itu, maka ilmu biologi memiliki cabang ilmu spesifik dan objek kajian yang semakin khusus untuk memudahkan cara pembelajarannya, mengingat pada umumnya seseorang hanya mampu mendalami salah satu cabang ilmu. Ibarat pohon, ilmu biologi memiliki cabang-cabang seperti berikut.
Anatomi : Ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian struktur tubuh dalam makhluk hidup
Agronomi : Ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya Andrologi : Ilmu yang mempelajari tentang macam hormon dan kelainan reproduksi pria Algologi : Ilmu yang mempelajari tentang alga/ganggang Botani : Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan Bakteriologi : Ilmu yang mempelajari tentang bakteri Biologi molekuler : Ilmu yang mempelajari tentang kajian biologi pada tingkat molekul Bioteknologi : Ilmu yang mempelajari tentang penggunaan penerapan proses biologi secara terpadu yang meliputi proses biokimia, mikrobiologi, rekayasa kimia untuk bahan pangan dan peningkatan kesejahteraan manusia Ekologi : Ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan Embriologi : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio Entomologi : Ilmu yang mempelajari tentang serangga Evolusi : Ilmu yang mempelajari tentang perubahan struktur tubuh makhluk hidup secara perlahan-lahan dalam waktu yang lama Epidemiologi : Ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit Eugenetika : Ilmu yang mempelajari tentang hukum pewarisan sifat Endokrinologi : Ilmu yang mempelajari tentang hormon Enzimologi : Ilmu yang mempelajari tentang enzim Fisiologi : Ilmu yang mempelajari tentang faal (fungsi kerja) organ tubuh Fisioterapi : Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadap penderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot Farmakologi : Ilmu yang mempelajari tentang obat-obatan Genetika : Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat Histologi : Ilmu yang mempelajari tentang jaringan Higiene : Ilmu yang mempelajari tentang pemeliharaan kesehatan makhluk hidup Imunologi : Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh Ichtiologi : Ilmu yang mempelajari tentang ikan Karsinologi : Ilmu yang mempelajari tentang crustacea Klimatologi : Ilmu yang mempelajari tentang iklim Limnologi : Ilmu yang mempelajari tentang perairan mengalir Mikrobiologi : Ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme Malakologi : Ilmu yang mempelajari tentang moluska Morfologi : Ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme Mikologi : Ilmu yang mempelajari tentang jamur Organologi : Ilmu yang mempelajari tentang organ Onthogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa Ornitologi : Ilmu yang mempelajari tentang burung Phylogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk
hidup Patologi : Ilmu yang mempelajari tentang penyakit dan pengaruh- nya bagi manusia Palaentologi : Ilmu yang mempelajari tentang fosil Parasitologi : Ilmu yang mempelajari tentang makhluk parasit Protozoologi : Ilmu yang mempelajari tentang Protozoa Sanitasi : Ilmu yang mempelajari tentang kesehatan lingkungan Sitologi : Ilmu yang mempelajari tentang sel Taksonomi : Ilmu yang mempelajari tentang penggolongan makhluk hidup Teratologi : Ilmu yang mempelajari tentang cacat janin dalam kandungan Virologi : Ilmu yang mempelajari tentang virus Zoologi : Ilmu yang mempelajari tentang hewan.
3. Metode Dalam Ilmu Biologi
Pernahkah Anda berpikir, mengapa para ilmuwan bisa menemukan teori atau hukum dalam ilmu pengetahuan? Sebenarnya, mereka bukan orang-orang yang super, tetapi mereka memiliki kelebihan dalam hal ketekunan, kerajinan, serta tidak mudah merasa putus asa. Keberhasilan tidak hanya ditentukan oleh kecerdasan saja, tetapi harus didukung dengan kerja keras dan ketekunan sehingga dapat diperoleh suatu keberhasilan.
Para ilmuwan tersebut bekerja secara sistematis, tekun, teliti, dan disiplin. Metode apakah yang digunakan para ilmuwan tersebut? Coba ingat kembali langkah-langkah metode ilmiah yang telah Anda pelajari di SMP/MTs! Langkah-langkah metode ilmiah yang digunakan ilmuwan sehingga berhasil menemukan suatu ilmu adalah sebagai berikut.
a. Menemukan dan merumuskan masalah. b. Merumuskan hipotesis (menyusun dugaan sementara). c. Merancang eksperimen untuk merancang hipotesis. d. Melakukan percobaan. e. Mengadakan observasi atau pengumpulan data. f. Menarik kesimpulan. g. Menguji kesimpulan dengan eksperimen lain. h. Merumuskan hukum, konsep, atau prinsip.
Bagaimana cara mempelajari ilmu biologi? Apakah Anda harus belajar harus dengan pendekatan fakta, yaitu dengan cara menghafalkan nama, definisi, dan gambar? Apakah dengan cara hafalan, data-data tersebut mudah untuk diingat? Daya ingat setiap orang terbatas, sehingga hafalan tersebut mudah untuk dilupakan. Bagaimana jika belajar dengan pendekatan konsep? Pendekatan secara konsep merupakan pendekatan dua fakta atau lebih yang membentuk satu pengertian. Cara belajar seperti ini masih kurang baik, karena masih banyak fakta dan Anda masih lebih banyak bertindak pasif dan belum berupaya sendiri.
Kegiatan untuk mempelajari biologi sebaiknya dengan melakukan pendekatan proses karena Anda akan mendapatkan fakta atau konsep sendiri. Belajar seperti ini akan dapat bertahan dalam waktu yang lama dan dapat membentuk sikap serta keterampilan ilmiah, seperti yang dilakukan ilmuwan terdahulu. Contohnya, Mendel dalam menemukan ilmu pengetahuan. Apabila Anda belajar dengan melakukan keterampilan proses, yaitu meliputi kegiatan observasi, menggolongkan, menafsirkan, memperkirakan, mengajukan pertanyaan, dan mengidentifikasi variabel, maka Anda akan ‘menemukan’ ilmu itu sendiri. Berikut ini langkah-langkah belajar dengan pendekatan proses.

1. Mengobservasi

Observasi merupakan hasil dari pengamatan melalui indra, maka Anda akan belajar dengan mencari gambaran atau informasi tentang objek penelitian. Hasil apa saja yang kita peroleh dari suatu pengamatan? Coba Anda sebutkan fungsi alat indra kita. Dengan mata, kita bisa melihat bentuk, warna, serta gerak suatu objek. Dengan alat pendengaran, kita bisa mendengar bunyi atau suara. Dengan lidah, kita bisa merasakan berbagai rasa, dengan perabaan bisa mengetahui permukaan objek, adapun dengan penciuman kita bisa merasakan macam-macam bau.
Dalam mempelajari biologi, kegiatan observasi ini bisa dibantu dengan alat bantu, antara lain mikroskop, kertas lakmus, lup, termometer, penggaris, dan sebagainya. Hasil observasi dapat berupa gambar, bagan, tabel, atau grafik.

1. Menggolongkan

Untuk memudahkan cara mempelajari suatu objek, maka kita lakukan penggolongan suatu objek itu. Jika kita melakukan kegiatan untuk menggolongkan makhluk hidup, maka hasilnya dapat berupa bagan. Contoh: Jika Anda diminta membuat penggolongan tanaman kembang merak, kembang sepatu, rumput, palem maka contoh hasilnya bagan sebagai berikut.

1. Menafsirkan

Menafsirkan artinya memberikan arti terhadap suatu kejadian berdasarkan kejadian lainnya. Ketika menafsirkan suatu data, hendaknya kita menggunakan acuan atau patokan.
Contoh: Suatu hari Anda menanam 10 tanaman cabai di halaman rumah. Tanaman cabai itu tumbuh dengan subur. Karena beberapa hari kurang perawatan, akhirnya 5 tanaman cabai mati. Contoh penafsirannya, ada penurunan jumlah populasi tanaman cabai sebesar 5 10
Biji berkeping satu Biji berkeping dua × 100% = 50%. Penurunan populasi ini mungkin disebabkan oleh pengaruh cuaca, kekurangan air, suhu, atau kelembapan udara.

1. Memperkirakan

Kegiatan memperkirakan bukan berarti meramalkan, tetapi membuat perkiraan berdasarkan pada kejadian sebelumnya atau hukum-hukum yang berlaku. Contoh: Anda mengamati pertumbuhan tanaman cabai. Pada hari ke-5 tingginya 4 cm, pada hari ke-10 tingginya 6 cm, hari ke-15 tingginya 8 cm, dan pada hari ke-20 tingginya 10 cm. Jika dibuat menjadi sebuah grafik,

1. Mengajukan Pertanyaan

Seringkah Anda memiliki naluri ‘ingin tahu’ untuk mengetahui suatu permasalahan? Untuk menemukan suatu permasalahan, Anda harus dapat mengembangkan pertanyaan-pertanyaan, misalnya apa, bagaimana, di mana, kapan, mengapa, dan siapa terhadap suatu objek. Contohnya, suatu saat Anda mengamati tanaman cabai di sekitar rumah. Tanaman cabai tersebut sepertinya terlihat akan mati karena banyak daun yang mulai layu dan menguning, serta banyak bunga yang berguguran. Selanjutnya, tentu akan timbul pertanyaan untuk mengetahui permasalahan tersebut. Bagaimana ciri tanaman cabai yang subur dan tanaman cabai yang tidak subur? Adakah ciri-ciri ketidaksuburan pada tanaman cabai yang Anda amati? Pada bagian mana tanaman itu terganggu? Mengapa tanaman cabai menjadi tidak subur?
Semua pertanyaan itu perlu dicari jawabannya. Di antara pertanyaan itu, ada yang bisa dijawab dan ada yang belum bisa dijawab. Pertanyaan yang belum terjawab merupakan permasalahan yang harus dicari jawabannya, misalnya dengan cara membaca laporan-laporan dari penemuan sebelumnya atau bisa juga dengan cara lain.

1. Mengidentifikasi Variabel

Tentu Anda mengetahui bahwa pertumbuhan tanaman cabai membutuhkan tanah sebagai tempat tumbuhnya yang ditunjang dengan pupuk, air, pH, cahaya, suhu, serta udara. Faktor-faktor pendukung itulah yang dimaksud dengan variabel. Jadi, variabel merupakan faktor-faktor yang berpengaruh dan memiliki nilai (ukuran tertentu) serta dapat berubah atau diubah.
Ada tiga jenis variabel, yaitu variabel bebas, variabel kontrol, dan variabel terikat. Pada contoh tersebut, tanah sebagai variabel bebas karena akan diteliti pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman cabai. Variabel bebas adalah faktor yang dapat dibuat bervariasi. Adapun faktor seperti cahaya, suhu, pH, air, udara, dan pupuk merupakan variabel kontrol, yaitu faktor lain yang ikut berpengaruh dan dibuat sama serta terkendali, sedangkan pertumbuhan tanaman cabai sebagai variabel terikat, yaitu faktor yang muncul akibat variabel bebas.

1. Cara Permecahan Masalah Dalam Biologi

Jika Anda sudah mempelajari biologi dengan cara melakukan pendekatan proses, maka langkah selanjutnya adalah melakukan eksperimen. Eksperimen merupakan kegiatan melalui tata cara tertentu yang biasa dilakukan oleh ilmuwan, dengan tujuan untuk memecahkan masalah atau menemukan jawaban terhadap suatu masalah. Samakah cara yang dilakukan para ilmuwan untuk memecahkan suatu masalah? Ada beberapa indikator/petunjuk untuk menyelesaikan suatu masalah dalam pembelajaran biologi. Apa saja indikator tersebut?
Beberapa indikator yang dipakai untuk memecahan masalah adalah sebagai berikut.

1. Merumuskan Masalah

Dari hasil suatu pengamatan akan timbul suatu permasalahan. Selanjutnya masalah itu dirumuskan, kemudian akan diperoleh fakta yang berkaitan dengan masalah yang akan dihadapi.
Contoh: Anda ingin mencoba memberikan pupuk kompos terhadap tanaman cabai. Perubahan kondisi yang akan diteliti adalah pertumbuhan tanaman cabai, yaitu tentang perubahan tinggi tanaman serta besar daunnya dibandingkan dengan tanaman cabai yang tidak diberi pupuk. Selanjutnya, Anda dapat merumuskan suatu masalah, misalnya adakah pengaruh pupuk kompos terhadap pertumbuhan tanaman cabai? Dari permasalahan ini kemudian disusun hipotesis/dugaan sementara.

1. Menguji Hipotesis

Setelah menyusun jawaban sementara, misalnya bahwa pupuk kompos berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman cabai, selanjutnya hipotesis itu diuji dengan melakukan eksperimen melalui tahap-tahap berikut.

1. Perencanaan

Kegiatan perencanaan ini dilakukan sebelum melakukan eksperimen, yaitu dengan merencanakan dan mempersiapkan alat serta bahan terlebih dahulu. Semua peralatan yang dibutuhkan hendaknya didaftar, jangan sampai ada yang terlupakan atau tidak tersedia saat diperlukan. Misalnya untuk contoh di atas, maka alat dan bahan yang diperlukan adalah biji tanaman cabai, pot, tanah, pupuk kompos, air, penggaris/meteran, pensil, kertas, sekam, cetok, timbangan, dan sendok.

1. Pelaksanan Eksperimen

Pada tahap ini kegiatan yang harus dilakukan adalah menyiapkan semua kondisi yang sama terhadap kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Pada pelaksanaan eksperimen hendaknya memperhatikan hal-hal berikut.

1. Taraf Perlakuan

Kegiatan pada taraf perlakuan adalah menentukan dan mengontrol variabel. Pada kelompok eksperimen diberikan perlakuan, sedangkan pada kelompok kontrol tidak.
Misalnya, sesuatu yang akan dicobakan, yaitu pupuk disebut sebagai variabel bebas, kemudian diberikan taraf perlakuannya, yaitu dengan memberikan pupuk dengan dosis yang berbeda-beda. Antara dosis pertama dengan dosis berikutnya sebaiknya meningkat secara tetap. Misalnya, perlakuan pertama dosisnya 1, perlakuan kedua dosisnya 2, perlakuan ketiga dosisnya 3, dan seterusnya. Setiap tingkatan dosisnya naik 1 kali.

1. Pengendalian Faktor Lain

Jika dalam suatu eksperimen akan dibuktikan pengaruh pupuk, maka pengaruh faktor lain harus dikendalikan, yaitu dengan cara memberikan faktor (variabel) pada semua kelompok perlakuan yang sama. Misalnya, pemberian air, besarnya pot, banyak tanah, jenis cabai, cahaya matahari, frekuensi pemupukan semuanya harus diperlakukan sama. Variabel ini dinamakan variabel tak bebas atau variabel terkendali.

1. Pengulangan

Sebaiknya dalam melaksanakan perlakuan eksperimen tidak hanya terhadap satu individu atau satu kelompok saja sebab sangat riskan karena data yang diperoleh bisa mengalami kesalahan yang tidak disengaja. Selain itu, satu individu/satu kelompok saja tidak bisa mewakili seluruh populasi.
Misalnya, jumlah setiap perlakuan ada 3 individu, berarti dalam eksperimen tersebut ada 6 perlakuan akan diulang sebanyak 3 kali sehingga untuk semua perlakuan terdapat 18 individu. Jadi, besarnya sampel (jumlah individu/ kelompok yang diberi perlakuan) seluruhnya adalah 18 individu. Semakin banyak ulangannya, berarti sampel juga semakin besar, sehingga hasilnya semakin sahih/mendekati kebenaran. Seperti terlihat pada contoh pemberian pupuk pada tanaman cabai. Pada percobaan 3 tanaman cabai diberikan pupuk kompos dengan dosis yang berbeda-beda

1. Pengukuran

Agar diperoleh data yang kuantitatif dan akurat, sebaiknya dilakukan pengukuran. Misalnya, untuk mengukur tinggi tanaman cabai, panjang batang, dan lebar daunnya dengan menggunakan meteran/mistar.

1. Observasi Dalam Ekserimen

Maksud observasi dalam eksperimen adalah mengamati dengan teliti perubahan atau gejala yang terjadi ketika melakukan percobaan dengan maksud mengumpulkan data yang lebih banyak.
Contoh: Percobaan yang dilakukan pada contoh pengulangan tersebut di atas diketahui ternyata tanaman cabai mempunyai ketinggian yang berbedabeda walaupun diberikan pupuk yang sama

1. Menjawab Masalah

Dari masalah yang akan dijawab, melalui kegiatan eksperimen dicari dan ditemukan  jawabannya berdasarkan analisis data yang diperoleh dalam eksperimen, kemudian didiskusikan. Hal ini bisa dilakukan dengan cara mencari rata-rata dari semua data yang diperoleh atau diubah ke dalam persen kemudian dibuat grafik. Hasil rata-rata itu kemudian ditafsirkan dan dijadikan pijakan untuk membuat kesimpulan.

1. Menguji Jawaban

Tahap ini dilakukan untuk meyakinkan kebenaran suatu jawaban. Pengujian sekali lagi perlu dilakukan melalui percobaan seperti contoh di depan. Pengujian ini dilakukan dengan kondisi dan perlakuan yang sama seperti semula. Contoh dilakukan percobaan pemberian pupuk kompos terhadap pertumbuhan tinggi tanaman cabai dengan perlakuan pada sejumlah individu yang sama. Hasilnya menunjukkan bahwa semakin banyak pemberian pupuk, semakin banyak memberikan hasil yang paling baik dari sampel yang dicobakan.

1. Menarik Kesimpulan

Kesimpulan diperoleh berdasarkan hasil dari eksperimen. Kemungkinan kesimpulan pertama, hipotesis ditolak jika dugaan sementara tidak sesuai dengan hasil eksperimen. Apabila hipotesis diterima, berarti dugaan sementara sesuai dengan hasil eksperimen. Manakah hasil eksperimen yang baik, jika hipotesis ditolak atau diterima? Semua hasil eksperimen dikatakan baik jika dilakukan dengan prosedur secara ilmiah, contoh dari hasil percobaan terhadap pemberian pupuk diketahui pemberian pupuk berpengaruh terhadap pertumbuhan tinggi tanaman cabai.
HAKIKAT BIOLOGI SEBAGAI ILMU
Di antara makhluk hidup, manusia memiliki derajat lebih tinggi. Ia memiliki sifat “ingin tahu“ yang berasal dari akal budinya. Kemampuan itu tidak dimiliki makhluk hidup lain (seperti hewan dan tumbuhan). Sifat keingintahuan manusia adalah ingin tahu lebih banyak akan segala sesuatu yang ada di lingkungan sekitarnya. Sifat ini mendorong manusia untuk melakukan penelitian. Dengan penelitian tersebut, manusia dapat menjawab ketidaktahuan serta mampu memecahkan permasalahan yang dihadapinya.
Seiring dengan perkembangan zaman, sifat keingintahuan manusia semakin berkembang. Hal itu dilakukan dengan cara mempelajari, mengadakan pengamatan dan penyelidikan untuk menambah pengetahuan dan keterampilannya tentang makhluk hidup seperti manusia, hewan, dan tumbuhan serta alam sekitarnya. Ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang makhluk hidup disebut biologi atau ilmu hayat.
Mengapa kita perlu mempelajari ilmu biologi? Apa saja manfaat atau kegunaan kita mempelajari ilmu tersebut? Pelajarilah materi berikut ini dengan baik!

1. ILMU BIOLOGI

Semua makhluk hidup seperti tumbuhan, hewan, dan manusia adalah ciptaan Tuhan Yang Maha Esa. Di antara ciptaan-Nya, manusia merupakan makhluk hidup yang paling sempurna karena diberi akal budi. Dengan akal budi, manusia senantiasa memiliki sifat ingin tahu sehingga terciptalah berbagai macam ilmu pengetahuan. Dengan ilmu pengetahuan, manusia mampu mengubah kehidupan dari zaman prasejarah primitif yang dikenal dengan zaman batu sampai sekarang ini menjadi zaman modern.
Di era globalisasi seperti sekarang ini, ilmu pengetahuan berkembang sangat cepat yang tidak lagi dibatasi oleh ruang dan waktu. Contohnya, jika terjadi suatu peristiwa di suatu wilayah, misalnya peristiwa perang antara Irak – Amerika Serikat; terjadinya bencana gelombang pasang tsunami di Daerah Istimewa Aceh, maka hanya dalam hitungan menit, bahkan detik peristiwa tersebut dapat segera diketahui pihak di wilayah lain, walaupun dari jarak yang cukup jauh. Begitu juga dengan ilmu biologi yang telah mencapai perkembangan luar biasa karena telah mencapai pengetahuan substansi kehidupan sampai pada tingkat molekuler. Contoh manfaat ilmu biologi pada tingkat molekuler, yaitu peristiwa terjadinya bom Bali. Pada peristiwa itu pelaku peledakan ikut hancur bersama bomnya, maka satu-satunya cara untuk mengetahui identitas pelaku peledakan yaitu hanya dengan menggunakan tes DNA yang terdapat pada tingkat molekuler.

1. Pengertian Ilmu

Jika manusia merasa lapar, upaya apakah yang akan dilakukan? Dorongan rasa lapar menyebabkan manusia berupaya mencari makanan, yaitu dengan mencoba-coba memakan tumbuhan atau hewan yang ada di sekitarnya. Usaha tersebut terkadang salah dan terkadang benar. Namun, akhirnya dari pengalaman tersebut manusia sudah mampu membedakan antara tumbuhan dan hewan  yang bisa dimakan maupun yang tidak bisa dimakan.
Sumber bahan makanan manusia antara lain berasal dari hewan, misalnya daging sapi, ayam, dan lain-lain. Semula manusia memakannya dengan olahan yang sederhana. Selanjutnya, sejalan dengan perkembangan pemikiran, manusia mulai mencari cara menjadikan makanannya lebih berkualitas, misalnya daging untuk bahan makanan diolah agar menjadi lebih baik kualitasnya, seperti agar lebih lunak, higienis, serta bebas dari kuman penyakit. Bagaimana syarat-syarat itu bisa terpenuhi? Akhirnya manusia menemukan gagasan, yaitu dengan cara menggoreng, merebus, membakar, atau dengan proses yang lain. Peristiwa tersebut merupakan contoh dari awal mula ditemukan ilmu, yaitu dengan cara berpikir sederhana dan dilakukan dengan cara mencoba-coba, sampai selanjutnya mendapatkan pengalaman yang menjadi dasar sebuah pengetahuan.
Seiring dengan perkembangan zaman, pola pikir manusia semakin berkembang pula. Manusia mulai memikirkan tentang alam sekitar berdasarkan rasa keingintahuannya, dengan mengadakan pengamatan dan penyelidikan sehingga ilmu pengetahuan semakin berkembang dengan pesat. Hal ini saling terkait dengan kehidupan masyarakat yang sejalan dengan perkembangan teknologi. Contohnya, penemuan varietas bibit unggul, kawin suntik pada sapi, kelapa hibrida, padi hasil mutasi buatan dari Batan, yaitu padi jenis Atomita yang berguna untuk meningkatkan produksi pangan bagi manusia. Akan tetapi, di sisi lain dengan adanya dengan kemajuan ilmu pengetahuan dapat menimbulkan dampak negatif, seperti timbulnya pencemaran lingkungan.
Anda tentu sudah mengetahui bahwa ilmu pengetahuan merupakan kumpulan konsep, prinsip, hukum, dan teori yang dibentuk melalui serangkaian kegiatan ilmiah. Bagaimana sifat atau ciri suatu ilmu pengetahuan? Suatu pengetahuan dapat disebut sebagai ilmu apabila memenuhi syarat atau ciri-ciri sebagai berikut.

1. Memiliki Objek Kajian

Suatu ilmu harus memiliki objek kajian, contoh ilmu matematika memiliki objek kajian berupa angka-angka, ilmu kimia memiliki objek kajian berupa zat-zat beserta sifatnya. Bagaimana dengan objek kajian biologi?

1. Memiliki Metode

Pengembangan ilmu pengetahuan tidak dapat dilakukan secara asal-asalan, tetapi menggunakan cara atau metode tertentu. Metode yang digunakan itu bersifat baku dan dapat dilakukan oleh siapapun. Metode apakah yang digunakan untuk menemukan kebenaran secara ilmiah? Coba ingatlah kembali pelajaran tentang metode ilmiah yang Anda pelajari di SMP/MTs!

1. Bersifat Sistematis

Dalam biologi, jika kita akan mempelajari tentang sel, maka materi yang akan kita pelajari perlu mendapat dukungan materi lain, misalnya tentang jaringan, organ, sistem organ, dan individu. Demikian pula sebaliknya, sehingga pengetahuan-pengetahuan itu tidak bertolak belakang. Ilmu pengetahuan bersifat sistematis adalah bahwa sebuah pengetahuan harus memiliki hubungan ketergantungan dan teratur, tidak boleh ada unsur-unsur yang saling bertolak belakang.

1. Bersifat universal

Apakah yang dimaksud dengan universal? Coba Anda ingat kembali tentang materi reproduksi yang terjadi pada makhluk hidup! Reproduksi seksual selalu dimulai dengan adanya pertemuan antara sperma dan sel telur. Anda pikirkan, apakah hal itu berlaku untuk semua jenis makhluk hidup? Jika benar, berarti ilmu itu berlaku secara umum atau bersifat universal. Jadi, kebenaran yang disampaikan oleh ilmu harus berlaku secara umum.

1. Bersifat Obyektif

Bagaimana jika ilmu bersifat tidak objektif? Dapatkah ilmu itu dimanfaatkan untuk kesejahteraan manusia? Sebuah ilmu harus menggambarkan keadaan secara apa adanya, yaitu mengandung data dan pernyataan yang sebenarnya (bersifat jujur), bebas dari prasangka, kepentingan, atau kesukaan pribadi.
Saat ini, ilmu biologi sudah mengalami perkembangan yang luar biasa. Telah disebutkan di awal materi bahwa pada saat terjadi peristiwa bom Bali, untuk mengungkap identitas pelaku peledakan bom tidak bisa dilakukan dengan menggunakan sidik jari karena tubuh pelaku peledakan bom juga ikut hancur. Untuk mengetahui identitas pelaku hanya dapat digunakan satu cara, yaitu dengan menggunakan tes DNA yang berasal dari serpihan tubuh pelaku peledakan yang kemudian dicocokkan dengan DNA orang tuanya.

1. Bersifat Analitis

Ingatlah kembali pelajaran IPA saat Anda belajar di SMP/MTs! Jika ingin mempelajari struktur dan fungsi tumbuhan, maka Anda akan mempelajari bagian-bagian yang lebih rinci, yaitu akar, batang, daun, dan sebagainya. Itulah sebabnya kajian suatu ilmu dapat terbagi-bagi menjadi bagian yang lebih rinci guna memahami berbagai hubungan, sifat, serta peranan dari bagian-bagian tersebut.

1. Bersifat verifikatif

Suatu ilmu mengarah pada tercapainya suatu kebenaran. Misalnya, teori tentang Generatio Spontanea, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati yang sudah diyakini kebenarannya, tetapi akhirnya teori itu digugurkan dengan teori Biogenesis, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup juga. Akhirnya teori ini diyakini kebenarannya sampai sekarang.
Coba Anda pikirkan, apakah suatu konsep yang diperoleh hanya dengan mengira-ngira atau menerka saja dan hasilnya berupa pendapat atau perkiraan dapat juga disebut sebagai ilmu?

1. Objek Kajian Biologi

Sekarang Anda sudah memahami tentang ilmu pengetahuan beserta sifat-sifatnya. Biologi merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan. Ilmu biologi sering pula disebut ilmu hayat, yaitu ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang makhluk hidup. Ketika mempelajari biologi di SMP/MTs, tentu saja Anda sudah pernah melakukan pengamatan dan melaksanakan eksperimen. Semakin banyak objek yang Anda amati, semakin banyak pula yang dapat Anda eksperimenkan.
Objek kajian biologi meliputi manusia, hewan, tumbuhan, serta mikroorganisme yang dapat dilihat dengan mata telanjang maupun dengan menggunakan bantuan alat, misalnya mikroskop. Jika Anda mengamati dengan mata telanjang, kesan apa yang Anda peroleh dari suatu objek? Anda hanya dapat mengamati tentang warna, bentuk, wujud, serta ukuran objek. Apakah pengamatan tersebut sudah cukup untuk dalam suatu kegiatan ilmu pengetahuan? Tentu saja masih banyak yang harus kita ketahui tentang berbagai hal dari suatu objek,
seperti berat benda, rasa, bau, suhu, kasar halus, bunyi atau suara dan sifat lainnya, sehingga alat indra manusia memiliki keterbatasan untuk mengamatinya.
Jika Anda mengamati jasad renik atau melihat benda yang jaraknya sangat jauh, apakah Anda mampu mengamati dengan mata telanjang? Tentu saja tidak, Anda memerlukan alat bantu, seperti mikroskop atau teleskop
Seiring dengan berkembangnya bermacam-macam ilmu pengetahuan, biologi sebagai ilmu pengetahuan alam juga berkembang, sehingga objek kajian ilmu biologi semakin banyak. Para ilmuwan tidak sanggup lagi mempelajari secara mendalam seluruh kajian biologi sebagai satu objek studi yang akan dipelajari. Berdasarkan hal itu, maka ilmu biologi memiliki cabang ilmu spesifik dan objek kajian yang semakin khusus untuk memudahkan cara pembelajarannya, mengingat pada umumnya seseorang hanya mampu mendalami salah satu cabang ilmu. Ibarat pohon, ilmu biologi memiliki cabang-cabang seperti berikut.
Anatomi : Ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian struktur tubuh dalam makhluk hidup
Agronomi : Ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya Andrologi : Ilmu yang mempelajari tentang macam hormon dan kelainan reproduksi pria Algologi : Ilmu yang mempelajari tentang alga/ganggang Botani : Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan Bakteriologi : Ilmu yang mempelajari tentang bakteri Biologi molekuler : Ilmu yang mempelajari tentang kajian biologi pada tingkat molekul Bioteknologi : Ilmu yang mempelajari tentang penggunaan penerapan proses biologi secara terpadu yang meliputi proses biokimia, mikrobiologi, rekayasa kimia untuk bahan pangan dan peningkatan kesejahteraan manusia Ekologi : Ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan Embriologi : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio Entomologi : Ilmu yang mempelajari tentang serangga Evolusi : Ilmu yang mempelajari tentang perubahan struktur tubuh makhluk hidup secara perlahan-lahan dalam waktu yang lama Epidemiologi : Ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit Eugenetika : Ilmu yang mempelajari tentang hukum pewarisan sifat Endokrinologi : Ilmu yang mempelajari tentang hormon Enzimologi : Ilmu yang mempelajari tentang enzim Fisiologi : Ilmu yang mempelajari tentang faal (fungsi kerja) organ tubuh Fisioterapi : Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadap penderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot Farmakologi : Ilmu yang mempelajari tentang obat-obatan Genetika : Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat Histologi : Ilmu yang mempelajari tentang jaringan Higiene : Ilmu yang mempelajari tentang pemeliharaan kesehatan makhluk hidup Imunologi : Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh Ichtiologi : Ilmu yang mempelajari tentang ikan Karsinologi : Ilmu yang mempelajari tentang crustacea Klimatologi : Ilmu yang mempelajari tentang iklim Limnologi : Ilmu yang mempelajari tentang perairan mengalir Mikrobiologi : Ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme Malakologi : Ilmu yang mempelajari tentang moluska Morfologi : Ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme Mikologi : Ilmu yang mempelajari tentang jamur Organologi : Ilmu yang mempelajari tentang organ Onthogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa Ornitologi : Ilmu yang mempelajari tentang burung Phylogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk
hidup Patologi : Ilmu yang mempelajari tentang penyakit dan pengaruh- nya bagi manusia Palaentologi : Ilmu yang mempelajari tentang fosil Parasitologi : Ilmu yang mempelajari tentang makhluk parasit Protozoologi : Ilmu yang mempelajari tentang Protozoa Sanitasi : Ilmu yang mempelajari tentang kesehatan lingkungan Sitologi : Ilmu yang mempelajari tentang sel Taksonomi : Ilmu yang mempelajari tentang penggolongan makhluk hidup Teratologi : Ilmu yang mempelajari tentang cacat janin dalam kandungan Virologi : Ilmu yang mempelajari tentang virus Zoologi : Ilmu yang mempelajari tentang hewan.
3. Metode Dalam Ilmu Biologi
Pernahkah Anda berpikir, mengapa para ilmuwan bisa menemukan teori atau hukum dalam ilmu pengetahuan? Sebenarnya, mereka bukan orang-orang yang super, tetapi mereka memiliki kelebihan dalam hal ketekunan, kerajinan, serta tidak mudah merasa putus asa. Keberhasilan tidak hanya ditentukan oleh kecerdasan saja, tetapi harus didukung dengan kerja keras dan ketekunan sehingga dapat diperoleh suatu keberhasilan.
Para ilmuwan tersebut bekerja secara sistematis, tekun, teliti, dan disiplin. Metode apakah yang digunakan para ilmuwan tersebut? Coba ingat kembali langkah-langkah metode ilmiah yang telah Anda pelajari di SMP/MTs! Langkah-langkah metode ilmiah yang digunakan ilmuwan sehingga berhasil menemukan suatu ilmu adalah sebagai berikut.
a. Menemukan dan merumuskan masalah. b. Merumuskan hipotesis (menyusun dugaan sementara). c. Merancang eksperimen untuk merancang hipotesis. d. Melakukan percobaan. e. Mengadakan observasi atau pengumpulan data. f. Menarik kesimpulan. g. Menguji kesimpulan dengan eksperimen lain. h. Merumuskan hukum, konsep, atau prinsip.
Bagaimana cara mempelajari ilmu biologi? Apakah Anda harus belajar harus dengan pendekatan fakta, yaitu dengan cara menghafalkan nama, definisi, dan gambar? Apakah dengan cara hafalan, data-data tersebut mudah untuk diingat? Daya ingat setiap orang terbatas, sehingga hafalan tersebut mudah untuk dilupakan. Bagaimana jika belajar dengan pendekatan konsep? Pendekatan secara konsep merupakan pendekatan dua fakta atau lebih yang membentuk satu pengertian. Cara belajar seperti ini masih kurang baik, karena masih banyak fakta dan Anda masih lebih banyak bertindak pasif dan belum berupaya sendiri.
Kegiatan untuk mempelajari biologi sebaiknya dengan melakukan pendekatan proses karena Anda akan mendapatkan fakta atau konsep sendiri. Belajar seperti ini akan dapat bertahan dalam waktu yang lama dan dapat membentuk sikap serta keterampilan ilmiah, seperti yang dilakukan ilmuwan terdahulu. Contohnya, Mendel dalam menemukan ilmu pengetahuan. Apabila Anda belajar dengan melakukan keterampilan proses, yaitu meliputi kegiatan observasi, menggolongkan, menafsirkan, memperkirakan, mengajukan pertanyaan, dan mengidentifikasi variabel, maka Anda akan ‘menemukan’ ilmu itu sendiri. Berikut ini langkah-langkah belajar dengan pendekatan proses.

1. Mengobservasi

Observasi merupakan hasil dari pengamatan melalui indra, maka Anda akan belajar dengan mencari gambaran atau informasi tentang objek penelitian. Hasil apa saja yang kita peroleh dari suatu pengamatan? Coba Anda sebutkan fungsi alat indra kita. Dengan mata, kita bisa melihat bentuk, warna, serta gerak suatu objek. Dengan alat pendengaran, kita bisa mendengar bunyi atau suara. Dengan lidah, kita bisa merasakan berbagai rasa, dengan perabaan bisa mengetahui permukaan objek, adapun dengan penciuman kita bisa merasakan macam-macam bau.
Dalam mempelajari biologi, kegiatan observasi ini bisa dibantu dengan alat bantu, antara lain mikroskop, kertas lakmus, lup, termometer, penggaris, dan sebagainya. Hasil observasi dapat berupa gambar, bagan, tabel, atau grafik.

1. Menggolongkan

Untuk memudahkan cara mempelajari suatu objek, maka kita lakukan penggolongan suatu objek itu. Jika kita melakukan kegiatan untuk menggolongkan makhluk hidup, maka hasilnya dapat berupa bagan. Contoh: Jika Anda diminta membuat penggolongan tanaman kembang merak, kembang sepatu, rumput, palem maka contoh hasilnya bagan sebagai berikut.

1. Menafsirkan

Menafsirkan artinya memberikan arti terhadap suatu kejadian berdasarkan kejadian lainnya. Ketika menafsirkan suatu data, hendaknya kita menggunakan acuan atau patokan.
Contoh: Suatu hari Anda menanam 10 tanaman cabai di halaman rumah. Tanaman cabai itu tumbuh dengan subur. Karena beberapa hari kurang perawatan, akhirnya 5 tanaman cabai mati. Contoh penafsirannya, ada penurunan jumlah populasi tanaman cabai sebesar 5 10
Biji berkeping satu Biji berkeping dua × 100% = 50%. Penurunan populasi ini mungkin disebabkan oleh pengaruh cuaca, kekurangan air, suhu, atau kelembapan udara.

1. Memperkirakan

Kegiatan memperkirakan bukan berarti meramalkan, tetapi membuat perkiraan berdasarkan pada kejadian sebelumnya atau hukum-hukum yang berlaku. Contoh: Anda mengamati pertumbuhan tanaman cabai. Pada hari ke-5 tingginya 4 cm, pada hari ke-10 tingginya 6 cm, hari ke-15 tingginya 8 cm, dan pada hari ke-20 tingginya 10 cm. Jika dibuat menjadi sebuah grafik,

1. Mengajukan Pertanyaan

Seringkah Anda memiliki naluri ‘ingin tahu’ untuk mengetahui suatu permasalahan? Untuk menemukan suatu permasalahan, Anda harus dapat mengembangkan pertanyaan-pertanyaan, misalnya apa, bagaimana, di mana, kapan, mengapa, dan siapa terhadap suatu objek. Contohnya, suatu saat Anda mengamati tanaman cabai di sekitar rumah. Tanaman cabai tersebut sepertinya terlihat akan mati karena banyak daun yang mulai layu dan menguning, serta banyak bunga yang berguguran. Selanjutnya, tentu akan timbul pertanyaan untuk mengetahui permasalahan tersebut. Bagaimana ciri tanaman cabai yang subur dan tanaman cabai yang tidak subur? Adakah ciri-ciri ketidaksuburan pada tanaman cabai yang Anda amati? Pada bagian mana tanaman itu terganggu? Mengapa tanaman cabai menjadi tidak subur?
Semua pertanyaan itu perlu dicari jawabannya. Di antara pertanyaan itu, ada yang bisa dijawab dan ada yang belum bisa dijawab. Pertanyaan yang belum terjawab merupakan permasalahan yang harus dicari jawabannya, misalnya dengan cara membaca laporan-laporan dari penemuan sebelumnya atau bisa juga dengan cara lain.

1. Mengidentifikasi Variabel

Tentu Anda mengetahui bahwa pertumbuhan tanaman cabai membutuhkan tanah sebagai tempat tumbuhnya yang ditunjang dengan pupuk, air, pH, cahaya, suhu, serta udara. Faktor-faktor pendukung itulah yang dimaksud dengan variabel. Jadi, variabel merupakan faktor-faktor yang berpengaruh dan memiliki nilai (ukuran tertentu) serta dapat berubah atau diubah.
Ada tiga jenis variabel, yaitu variabel bebas, variabel kontrol, dan variabel terikat. Pada contoh tersebut, tanah sebagai variabel bebas karena akan diteliti pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman cabai. Variabel bebas adalah faktor yang dapat dibuat bervariasi. Adapun faktor seperti cahaya, suhu, pH, air, udara, dan pupuk merupakan variabel kontrol, yaitu faktor lain yang ikut berpengaruh dan dibuat sama serta terkendali, sedangkan pertumbuhan tanaman cabai sebagai variabel terikat, yaitu faktor yang muncul akibat variabel bebas.

1. Cara Permecahan Masalah Dalam Biologi

Jika Anda sudah mempelajari biologi dengan cara melakukan pendekatan proses, maka langkah selanjutnya adalah melakukan eksperimen. Eksperimen merupakan kegiatan melalui tata cara tertentu yang biasa dilakukan oleh ilmuwan, dengan tujuan untuk memecahkan masalah atau menemukan jawaban terhadap suatu masalah. Samakah cara yang dilakukan para ilmuwan untuk memecahkan suatu masalah? Ada beberapa indikator/petunjuk untuk menyelesaikan suatu masalah dalam pembelajaran biologi. Apa saja indikator tersebut?
Beberapa indikator yang dipakai untuk memecahan masalah adalah sebagai berikut.

1. Merumuskan Masalah

Dari hasil suatu pengamatan akan timbul suatu permasalahan. Selanjutnya masalah itu dirumuskan, kemudian akan diperoleh fakta yang berkaitan dengan masalah yang akan dihadapi.
Contoh: Anda ingin mencoba memberikan pupuk kompos terhadap tanaman cabai. Perubahan kondisi yang akan diteliti adalah pertumbuhan tanaman cabai, yaitu tentang perubahan tinggi tanaman serta besar daunnya dibandingkan dengan tanaman cabai yang tidak diberi pupuk. Selanjutnya, Anda dapat merumuskan suatu masalah, misalnya adakah pengaruh pupuk kompos terhadap pertumbuhan tanaman cabai? Dari permasalahan ini kemudian disusun hipotesis/dugaan sementara.

1. Menguji Hipotesis

Setelah menyusun jawaban sementara, misalnya bahwa pupuk kompos berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman cabai, selanjutnya hipotesis itu diuji dengan melakukan eksperimen melalui tahap-tahap berikut.

1. Perencanaan

Kegiatan perencanaan ini dilakukan sebelum melakukan eksperimen, yaitu dengan merencanakan dan mempersiapkan alat serta bahan terlebih dahulu. Semua peralatan yang dibutuhkan hendaknya didaftar, jangan sampai ada yang terlupakan atau tidak tersedia saat diperlukan. Misalnya untuk contoh di atas, maka alat dan bahan yang diperlukan adalah biji tanaman cabai, pot, tanah, pupuk kompos, air, penggaris/meteran, pensil, kertas, sekam, cetok, timbangan, dan sendok.

1. Pelaksanan Eksperimen

Pada tahap ini kegiatan yang harus dilakukan adalah menyiapkan semua kondisi yang sama terhadap kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Pada pelaksanaan eksperimen hendaknya memperhatikan hal-hal berikut.

1. Taraf Perlakuan

Kegiatan pada taraf perlakuan adalah menentukan dan mengontrol variabel. Pada kelompok eksperimen diberikan perlakuan, sedangkan pada kelompok kontrol tidak.
Misalnya, sesuatu yang akan dicobakan, yaitu pupuk disebut sebagai variabel bebas, kemudian diberikan taraf perlakuannya, yaitu dengan memberikan pupuk dengan dosis yang berbeda-beda. Antara dosis pertama dengan dosis berikutnya sebaiknya meningkat secara tetap. Misalnya, perlakuan pertama dosisnya 1, perlakuan kedua dosisnya 2, perlakuan ketiga dosisnya 3, dan seterusnya. Setiap tingkatan dosisnya naik 1 kali.

1. Pengendalian Faktor Lain

Jika dalam suatu eksperimen akan dibuktikan pengaruh pupuk, maka pengaruh faktor lain harus dikendalikan, yaitu dengan cara memberikan faktor (variabel) pada semua kelompok perlakuan yang sama. Misalnya, pemberian air, besarnya pot, banyak tanah, jenis cabai, cahaya matahari, frekuensi pemupukan semuanya harus diperlakukan sama. Variabel ini dinamakan variabel tak bebas atau variabel terkendali.

1. Pengulangan

Sebaiknya dalam melaksanakan perlakuan eksperimen tidak hanya terhadap satu individu atau satu kelompok saja sebab sangat riskan karena data yang diperoleh bisa mengalami kesalahan yang tidak disengaja. Selain itu, satu individu/satu kelompok saja tidak bisa mewakili seluruh populasi.
Misalnya, jumlah setiap perlakuan ada 3 individu, berarti dalam eksperimen tersebut ada 6 perlakuan akan diulang sebanyak 3 kali sehingga untuk semua perlakuan terdapat 18 individu. Jadi, besarnya sampel (jumlah individu/ kelompok yang diberi perlakuan) seluruhnya adalah 18 individu. Semakin banyak ulangannya, berarti sampel juga semakin besar, sehingga hasilnya semakin sahih/mendekati kebenaran. Seperti terlihat pada contoh pemberian pupuk pada tanaman cabai. Pada percobaan 3 tanaman cabai diberikan pupuk kompos dengan dosis yang berbeda-beda

1. Pengukuran

Agar diperoleh data yang kuantitatif dan akurat, sebaiknya dilakukan pengukuran. Misalnya, untuk mengukur tinggi tanaman cabai, panjang batang, dan lebar daunnya dengan menggunakan meteran/mistar.

1. Observasi Dalam Ekserimen

Maksud observasi dalam eksperimen adalah mengamati dengan teliti perubahan atau gejala yang terjadi ketika melakukan percobaan dengan maksud mengumpulkan data yang lebih banyak.
Contoh: Percobaan yang dilakukan pada contoh pengulangan tersebut di atas diketahui ternyata tanaman cabai mempunyai ketinggian yang berbedabeda walaupun diberikan pupuk yang sama

1. Menjawab Masalah

Dari masalah yang akan dijawab, melalui kegiatan eksperimen dicari dan ditemukan  jawabannya berdasarkan analisis data yang diperoleh dalam eksperimen, kemudian didiskusikan. Hal ini bisa dilakukan dengan cara mencari rata-rata dari semua data yang diperoleh atau diubah ke dalam persen kemudian dibuat grafik. Hasil rata-rata itu kemudian ditafsirkan dan dijadikan pijakan untuk membuat kesimpulan.

1. Menguji Jawaban

Tahap ini dilakukan untuk meyakinkan kebenaran suatu jawaban. Pengujian sekali lagi perlu dilakukan melalui percobaan seperti contoh di depan. Pengujian ini dilakukan dengan kondisi dan perlakuan yang sama seperti semula. Contoh dilakukan percobaan pemberian pupuk kompos terhadap pertumbuhan tinggi tanaman cabai dengan perlakuan pada sejumlah individu yang sama. Hasilnya menunjukkan bahwa semakin banyak pemberian pupuk, semakin banyak memberikan hasil yang paling baik dari sampel yang dicobakan.

1. Menarik Kesimpulan

Kesimpulan diperoleh berdasarkan hasil dari eksperimen. Kemungkinan kesimpulan pertama, hipotesis ditolak jika dugaan sementara tidak sesuai dengan hasil eksperimen. Apabila hipotesis diterima, berarti dugaan sementara sesuai dengan hasil eksperimen. Manakah hasil eksperimen yang baik, jika hipotesis ditolak atau diterima? Semua hasil eksperimen dikatakan baik jika dilakukan dengan prosedur secara ilmiah, contoh dari hasil percobaan terhadap pemberian pupuk diketahui pemberian pupuk berpengaruh terhadap pertumbuhan tinggi tanaman cabai.
HAKIKAT BIOLOGI SEBAGAI ILMU
Di antara makhluk hidup, manusia memiliki derajat lebih tinggi. Ia memiliki sifat “ingin tahu“ yang berasal dari akal budinya. Kemampuan itu tidak dimiliki makhluk hidup lain (seperti hewan dan tumbuhan). Sifat keingintahuan manusia adalah ingin tahu lebih banyak akan segala sesuatu yang ada di lingkungan sekitarnya. Sifat ini mendorong manusia untuk melakukan penelitian. Dengan penelitian tersebut, manusia dapat menjawab ketidaktahuan serta mampu memecahkan permasalahan yang dihadapinya.
Seiring dengan perkembangan zaman, sifat keingintahuan manusia semakin berkembang. Hal itu dilakukan dengan cara mempelajari, mengadakan pengamatan dan penyelidikan untuk menambah pengetahuan dan keterampilannya tentang makhluk hidup seperti manusia, hewan, dan tumbuhan serta alam sekitarnya. Ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang makhluk hidup disebut biologi atau ilmu hayat.
Mengapa kita perlu mempelajari ilmu biologi? Apa saja manfaat atau kegunaan kita mempelajari ilmu tersebut? Pelajarilah materi berikut ini dengan baik!

1. ILMU BIOLOGI

Semua makhluk hidup seperti tumbuhan, hewan, dan manusia adalah ciptaan Tuhan Yang Maha Esa. Di antara ciptaan-Nya, manusia merupakan makhluk hidup yang paling sempurna karena diberi akal budi. Dengan akal budi, manusia senantiasa memiliki sifat ingin tahu sehingga terciptalah berbagai macam ilmu pengetahuan. Dengan ilmu pengetahuan, manusia mampu mengubah kehidupan dari zaman prasejarah primitif yang dikenal dengan zaman batu sampai sekarang ini menjadi zaman modern.
Di era globalisasi seperti sekarang ini, ilmu pengetahuan berkembang sangat cepat yang tidak lagi dibatasi oleh ruang dan waktu. Contohnya, jika terjadi suatu peristiwa di suatu wilayah, misalnya peristiwa perang antara Irak – Amerika Serikat; terjadinya bencana gelombang pasang tsunami di Daerah Istimewa Aceh, maka hanya dalam hitungan menit, bahkan detik peristiwa tersebut dapat segera diketahui pihak di wilayah lain, walaupun dari jarak yang cukup jauh. Begitu juga dengan ilmu biologi yang telah mencapai perkembangan luar biasa karena telah mencapai pengetahuan substansi kehidupan sampai pada tingkat molekuler. Contoh manfaat ilmu biologi pada tingkat molekuler, yaitu peristiwa terjadinya bom Bali. Pada peristiwa itu pelaku peledakan ikut hancur bersama bomnya, maka satu-satunya cara untuk mengetahui identitas pelaku peledakan yaitu hanya dengan menggunakan tes DNA yang terdapat pada tingkat molekuler.

1. Pengertian Ilmu

Jika manusia merasa lapar, upaya apakah yang akan dilakukan? Dorongan rasa lapar menyebabkan manusia berupaya mencari makanan, yaitu dengan mencoba-coba memakan tumbuhan atau hewan yang ada di sekitarnya. Usaha tersebut terkadang salah dan terkadang benar. Namun, akhirnya dari pengalaman tersebut manusia sudah mampu membedakan antara tumbuhan dan hewan  yang bisa dimakan maupun yang tidak bisa dimakan.
Sumber bahan makanan manusia antara lain berasal dari hewan, misalnya daging sapi, ayam, dan lain-lain. Semula manusia memakannya dengan olahan yang sederhana. Selanjutnya, sejalan dengan perkembangan pemikiran, manusia mulai mencari cara menjadikan makanannya lebih berkualitas, misalnya daging untuk bahan makanan diolah agar menjadi lebih baik kualitasnya, seperti agar lebih lunak, higienis, serta bebas dari kuman penyakit. Bagaimana syarat-syarat itu bisa terpenuhi? Akhirnya manusia menemukan gagasan, yaitu dengan cara menggoreng, merebus, membakar, atau dengan proses yang lain. Peristiwa tersebut merupakan contoh dari awal mula ditemukan ilmu, yaitu dengan cara berpikir sederhana dan dilakukan dengan cara mencoba-coba, sampai selanjutnya mendapatkan pengalaman yang menjadi dasar sebuah pengetahuan.
Seiring dengan perkembangan zaman, pola pikir manusia semakin berkembang pula. Manusia mulai memikirkan tentang alam sekitar berdasarkan rasa keingintahuannya, dengan mengadakan pengamatan dan penyelidikan sehingga ilmu pengetahuan semakin berkembang dengan pesat. Hal ini saling terkait dengan kehidupan masyarakat yang sejalan dengan perkembangan teknologi. Contohnya, penemuan varietas bibit unggul, kawin suntik pada sapi, kelapa hibrida, padi hasil mutasi buatan dari Batan, yaitu padi jenis Atomita yang berguna untuk meningkatkan produksi pangan bagi manusia. Akan tetapi, di sisi lain dengan adanya dengan kemajuan ilmu pengetahuan dapat menimbulkan dampak negatif, seperti timbulnya pencemaran lingkungan.
Anda tentu sudah mengetahui bahwa ilmu pengetahuan merupakan kumpulan konsep, prinsip, hukum, dan teori yang dibentuk melalui serangkaian kegiatan ilmiah. Bagaimana sifat atau ciri suatu ilmu pengetahuan? Suatu pengetahuan dapat disebut sebagai ilmu apabila memenuhi syarat atau ciri-ciri sebagai berikut.

1. Memiliki Objek Kajian

Suatu ilmu harus memiliki objek kajian, contoh ilmu matematika memiliki objek kajian berupa angka-angka, ilmu kimia memiliki objek kajian berupa zat-zat beserta sifatnya. Bagaimana dengan objek kajian biologi?

1. Memiliki Metode

Pengembangan ilmu pengetahuan tidak dapat dilakukan secara asal-asalan, tetapi menggunakan cara atau metode tertentu. Metode yang digunakan itu bersifat baku dan dapat dilakukan oleh siapapun. Metode apakah yang digunakan untuk menemukan kebenaran secara ilmiah? Coba ingatlah kembali pelajaran tentang metode ilmiah yang Anda pelajari di SMP/MTs!

1. Bersifat Sistematis

Dalam biologi, jika kita akan mempelajari tentang sel, maka materi yang akan kita pelajari perlu mendapat dukungan materi lain, misalnya tentang jaringan, organ, sistem organ, dan individu. Demikian pula sebaliknya, sehingga pengetahuan-pengetahuan itu tidak bertolak belakang. Ilmu pengetahuan bersifat sistematis adalah bahwa sebuah pengetahuan harus memiliki hubungan ketergantungan dan teratur, tidak boleh ada unsur-unsur yang saling bertolak belakang.

1. Bersifat universal

Apakah yang dimaksud dengan universal? Coba Anda ingat kembali tentang materi reproduksi yang terjadi pada makhluk hidup! Reproduksi seksual selalu dimulai dengan adanya pertemuan antara sperma dan sel telur. Anda pikirkan, apakah hal itu berlaku untuk semua jenis makhluk hidup? Jika benar, berarti ilmu itu berlaku secara umum atau bersifat universal. Jadi, kebenaran yang disampaikan oleh ilmu harus berlaku secara umum.

1. Bersifat Obyektif

Bagaimana jika ilmu bersifat tidak objektif? Dapatkah ilmu itu dimanfaatkan untuk kesejahteraan manusia? Sebuah ilmu harus menggambarkan keadaan secara apa adanya, yaitu mengandung data dan pernyataan yang sebenarnya (bersifat jujur), bebas dari prasangka, kepentingan, atau kesukaan pribadi.
Saat ini, ilmu biologi sudah mengalami perkembangan yang luar biasa. Telah disebutkan di awal materi bahwa pada saat terjadi peristiwa bom Bali, untuk mengungkap identitas pelaku peledakan bom tidak bisa dilakukan dengan menggunakan sidik jari karena tubuh pelaku peledakan bom juga ikut hancur. Untuk mengetahui identitas pelaku hanya dapat digunakan satu cara, yaitu dengan menggunakan tes DNA yang berasal dari serpihan tubuh pelaku peledakan yang kemudian dicocokkan dengan DNA orang tuanya.

1. Bersifat Analitis

Ingatlah kembali pelajaran IPA saat Anda belajar di SMP/MTs! Jika ingin mempelajari struktur dan fungsi tumbuhan, maka Anda akan mempelajari bagian-bagian yang lebih rinci, yaitu akar, batang, daun, dan sebagainya. Itulah sebabnya kajian suatu ilmu dapat terbagi-bagi menjadi bagian yang lebih rinci guna memahami berbagai hubungan, sifat, serta peranan dari bagian-bagian tersebut.

1. Bersifat verifikatif

Suatu ilmu mengarah pada tercapainya suatu kebenaran. Misalnya, teori tentang Generatio Spontanea, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati yang sudah diyakini kebenarannya, tetapi akhirnya teori itu digugurkan dengan teori Biogenesis, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup juga. Akhirnya teori ini diyakini kebenarannya sampai sekarang.
Coba Anda pikirkan, apakah suatu konsep yang diperoleh hanya dengan mengira-ngira atau menerka saja dan hasilnya berupa pendapat atau perkiraan dapat juga disebut sebagai ilmu?

1. Objek Kajian Biologi

Sekarang Anda sudah memahami tentang ilmu pengetahuan beserta sifat-sifatnya. Biologi merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan. Ilmu biologi sering pula disebut ilmu hayat, yaitu ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang makhluk hidup. Ketika mempelajari biologi di SMP/MTs, tentu saja Anda sudah pernah melakukan pengamatan dan melaksanakan eksperimen. Semakin banyak objek yang Anda amati, semakin banyak pula yang dapat Anda eksperimenkan.
Objek kajian biologi meliputi manusia, hewan, tumbuhan, serta mikroorganisme yang dapat dilihat dengan mata telanjang maupun dengan menggunakan bantuan alat, misalnya mikroskop. Jika Anda mengamati dengan mata telanjang, kesan apa yang Anda peroleh dari suatu objek? Anda hanya dapat mengamati tentang warna, bentuk, wujud, serta ukuran objek. Apakah pengamatan tersebut sudah cukup untuk dalam suatu kegiatan ilmu pengetahuan? Tentu saja masih banyak yang harus kita ketahui tentang berbagai hal dari suatu objek,
seperti berat benda, rasa, bau, suhu, kasar halus, bunyi atau suara dan sifat lainnya, sehingga alat indra manusia memiliki keterbatasan untuk mengamatinya.
Jika Anda mengamati jasad renik atau melihat benda yang jaraknya sangat jauh, apakah Anda mampu mengamati dengan mata telanjang? Tentu saja tidak, Anda memerlukan alat bantu, seperti mikroskop atau teleskop
Seiring dengan berkembangnya bermacam-macam ilmu pengetahuan, biologi sebagai ilmu pengetahuan alam juga berkembang, sehingga objek kajian ilmu biologi semakin banyak. Para ilmuwan tidak sanggup lagi mempelajari secara mendalam seluruh kajian biologi sebagai satu objek studi yang akan dipelajari. Berdasarkan hal itu, maka ilmu biologi memiliki cabang ilmu spesifik dan objek kajian yang semakin khusus untuk memudahkan cara pembelajarannya, mengingat pada umumnya seseorang hanya mampu mendalami salah satu cabang ilmu. Ibarat pohon, ilmu biologi memiliki cabang-cabang seperti berikut.
Anatomi : Ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian struktur tubuh dalam makhluk hidup
Agronomi : Ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya Andrologi : Ilmu yang mempelajari tentang macam hormon dan kelainan reproduksi pria Algologi : Ilmu yang mempelajari tentang alga/ganggang Botani : Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan Bakteriologi : Ilmu yang mempelajari tentang bakteri Biologi molekuler : Ilmu yang mempelajari tentang kajian biologi pada tingkat molekul Bioteknologi : Ilmu yang mempelajari tentang penggunaan penerapan proses biologi secara terpadu yang meliputi proses biokimia, mikrobiologi, rekayasa kimia untuk bahan pangan dan peningkatan kesejahteraan manusia Ekologi : Ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan Embriologi : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio Entomologi : Ilmu yang mempelajari tentang serangga Evolusi : Ilmu yang mempelajari tentang perubahan struktur tubuh makhluk hidup secara perlahan-lahan dalam waktu yang lama Epidemiologi : Ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit Eugenetika : Ilmu yang mempelajari tentang hukum pewarisan sifat Endokrinologi : Ilmu yang mempelajari tentang hormon Enzimologi : Ilmu yang mempelajari tentang enzim Fisiologi : Ilmu yang mempelajari tentang faal (fungsi kerja) organ tubuh Fisioterapi : Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadap penderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot Farmakologi : Ilmu yang mempelajari tentang obat-obatan Genetika : Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat Histologi : Ilmu yang mempelajari tentang jaringan Higiene : Ilmu yang mempelajari tentang pemeliharaan kesehatan makhluk hidup Imunologi : Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh Ichtiologi : Ilmu yang mempelajari tentang ikan Karsinologi : Ilmu yang mempelajari tentang crustacea Klimatologi : Ilmu yang mempelajari tentang iklim Limnologi : Ilmu yang mempelajari tentang perairan mengalir Mikrobiologi : Ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme Malakologi : Ilmu yang mempelajari tentang moluska Morfologi : Ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme Mikologi : Ilmu yang mempelajari tentang jamur Organologi : Ilmu yang mempelajari tentang organ Onthogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa Ornitologi : Ilmu yang mempelajari tentang burung Phylogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk
hidup Patologi : Ilmu yang mempelajari tentang penyakit dan pengaruh- nya bagi manusia Palaentologi : Ilmu yang mempelajari tentang fosil Parasitologi : Ilmu yang mempelajari tentang makhluk parasit Protozoologi : Ilmu yang mempelajari tentang Protozoa Sanitasi : Ilmu yang mempelajari tentang kesehatan lingkungan Sitologi : Ilmu yang mempelajari tentang sel Taksonomi : Ilmu yang mempelajari tentang penggolongan makhluk hidup Teratologi : Ilmu yang mempelajari tentang cacat janin dalam kandungan Virologi : Ilmu yang mempelajari tentang virus Zoologi : Ilmu yang mempelajari tentang hewan.
3. Metode Dalam Ilmu Biologi
Pernahkah Anda berpikir, mengapa para ilmuwan bisa menemukan teori atau hukum dalam ilmu pengetahuan? Sebenarnya, mereka bukan orang-orang yang super, tetapi mereka memiliki kelebihan dalam hal ketekunan, kerajinan, serta tidak mudah merasa putus asa. Keberhasilan tidak hanya ditentukan oleh kecerdasan saja, tetapi harus didukung dengan kerja keras dan ketekunan sehingga dapat diperoleh suatu keberhasilan.
Para ilmuwan tersebut bekerja secara sistematis, tekun, teliti, dan disiplin. Metode apakah yang digunakan para ilmuwan tersebut? Coba ingat kembali langkah-langkah metode ilmiah yang telah Anda pelajari di SMP/MTs! Langkah-langkah metode ilmiah yang digunakan ilmuwan sehingga berhasil menemukan suatu ilmu adalah sebagai berikut.
a. Menemukan dan merumuskan masalah. b. Merumuskan hipotesis (menyusun dugaan sementara). c. Merancang eksperimen untuk merancang hipotesis. d. Melakukan percobaan. e. Mengadakan observasi atau pengumpulan data. f. Menarik kesimpulan. g. Menguji kesimpulan dengan eksperimen lain. h. Merumuskan hukum, konsep, atau prinsip.
Bagaimana cara mempelajari ilmu biologi? Apakah Anda harus belajar harus dengan pendekatan fakta, yaitu dengan cara menghafalkan nama, definisi, dan gambar? Apakah dengan cara hafalan, data-data tersebut mudah untuk diingat? Daya ingat setiap orang terbatas, sehingga hafalan tersebut mudah untuk dilupakan. Bagaimana jika belajar dengan pendekatan konsep? Pendekatan secara konsep merupakan pendekatan dua fakta atau lebih yang membentuk satu pengertian. Cara belajar seperti ini masih kurang baik, karena masih banyak fakta dan Anda masih lebih banyak bertindak pasif dan belum berupaya sendiri.
Kegiatan untuk mempelajari biologi sebaiknya dengan melakukan pendekatan proses karena Anda akan mendapatkan fakta atau konsep sendiri. Belajar seperti ini akan dapat bertahan dalam waktu yang lama dan dapat membentuk sikap serta keterampilan ilmiah, seperti yang dilakukan ilmuwan terdahulu. Contohnya, Mendel dalam menemukan ilmu pengetahuan. Apabila Anda belajar dengan melakukan keterampilan proses, yaitu meliputi kegiatan observasi, menggolongkan, menafsirkan, memperkirakan, mengajukan pertanyaan, dan mengidentifikasi variabel, maka Anda akan ‘menemukan’ ilmu itu sendiri. Berikut ini langkah-langkah belajar dengan pendekatan proses.

1. Mengobservasi

Observasi merupakan hasil dari pengamatan melalui indra, maka Anda akan belajar dengan mencari gambaran atau informasi tentang objek penelitian. Hasil apa saja yang kita peroleh dari suatu pengamatan? Coba Anda sebutkan fungsi alat indra kita. Dengan mata, kita bisa melihat bentuk, warna, serta gerak suatu objek. Dengan alat pendengaran, kita bisa mendengar bunyi atau suara. Dengan lidah, kita bisa merasakan berbagai rasa, dengan perabaan bisa mengetahui permukaan objek, adapun dengan penciuman kita bisa merasakan macam-macam bau.
Dalam mempelajari biologi, kegiatan observasi ini bisa dibantu dengan alat bantu, antara lain mikroskop, kertas lakmus, lup, termometer, penggaris, dan sebagainya. Hasil observasi dapat berupa gambar, bagan, tabel, atau grafik.

1. Menggolongkan

Untuk memudahkan cara mempelajari suatu objek, maka kita lakukan penggolongan suatu objek itu. Jika kita melakukan kegiatan untuk menggolongkan makhluk hidup, maka hasilnya dapat berupa bagan. Contoh: Jika Anda diminta membuat penggolongan tanaman kembang merak, kembang sepatu, rumput, palem maka contoh hasilnya bagan sebagai berikut.

1. Menafsirkan

Menafsirkan artinya memberikan arti terhadap suatu kejadian berdasarkan kejadian lainnya. Ketika menafsirkan suatu data, hendaknya kita menggunakan acuan atau patokan.
Contoh: Suatu hari Anda menanam 10 tanaman cabai di halaman rumah. Tanaman cabai itu tumbuh dengan subur. Karena beberapa hari kurang perawatan, akhirnya 5 tanaman cabai mati. Contoh penafsirannya, ada penurunan jumlah populasi tanaman cabai sebesar 5 10
Biji berkeping satu Biji berkeping dua × 100% = 50%. Penurunan populasi ini mungkin disebabkan oleh pengaruh cuaca, kekurangan air, suhu, atau kelembapan udara.

1. Memperkirakan

Kegiatan memperkirakan bukan berarti meramalkan, tetapi membuat perkiraan berdasarkan pada kejadian sebelumnya atau hukum-hukum yang berlaku. Contoh: Anda mengamati pertumbuhan tanaman cabai. Pada hari ke-5 tingginya 4 cm, pada hari ke-10 tingginya 6 cm, hari ke-15 tingginya 8 cm, dan pada hari ke-20 tingginya 10 cm. Jika dibuat menjadi sebuah grafik,

1. Mengajukan Pertanyaan

Seringkah Anda memiliki naluri ‘ingin tahu’ untuk mengetahui suatu permasalahan? Untuk menemukan suatu permasalahan, Anda harus dapat mengembangkan pertanyaan-pertanyaan, misalnya apa, bagaimana, di mana, kapan, mengapa, dan siapa terhadap suatu objek. Contohnya, suatu saat Anda mengamati tanaman cabai di sekitar rumah. Tanaman cabai tersebut sepertinya terlihat akan mati karena banyak daun yang mulai layu dan menguning, serta banyak bunga yang berguguran. Selanjutnya, tentu akan timbul pertanyaan untuk mengetahui permasalahan tersebut. Bagaimana ciri tanaman cabai yang subur dan tanaman cabai yang tidak subur? Adakah ciri-ciri ketidaksuburan pada tanaman cabai yang Anda amati? Pada bagian mana tanaman itu terganggu? Mengapa tanaman cabai menjadi tidak subur?
Semua pertanyaan itu perlu dicari jawabannya. Di antara pertanyaan itu, ada yang bisa dijawab dan ada yang belum bisa dijawab. Pertanyaan yang belum terjawab merupakan permasalahan yang harus dicari jawabannya, misalnya dengan cara membaca laporan-laporan dari penemuan sebelumnya atau bisa juga dengan cara lain.

1. Mengidentifikasi Variabel

Tentu Anda mengetahui bahwa pertumbuhan tanaman cabai membutuhkan tanah sebagai tempat tumbuhnya yang ditunjang dengan pupuk, air, pH, cahaya, suhu, serta udara. Faktor-faktor pendukung itulah yang dimaksud dengan variabel. Jadi, variabel merupakan faktor-faktor yang berpengaruh dan memiliki nilai (ukuran tertentu) serta dapat berubah atau diubah.
Ada tiga jenis variabel, yaitu variabel bebas, variabel kontrol, dan variabel terikat. Pada contoh tersebut, tanah sebagai variabel bebas karena akan diteliti pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman cabai. Variabel bebas adalah faktor yang dapat dibuat bervariasi. Adapun faktor seperti cahaya, suhu, pH, air, udara, dan pupuk merupakan variabel kontrol, yaitu faktor lain yang ikut berpengaruh dan dibuat sama serta terkendali, sedangkan pertumbuhan tanaman cabai sebagai variabel terikat, yaitu faktor yang muncul akibat variabel bebas.

1. Cara Permecahan Masalah Dalam Biologi

Jika Anda sudah mempelajari biologi dengan cara melakukan pendekatan proses, maka langkah selanjutnya adalah melakukan eksperimen. Eksperimen merupakan kegiatan melalui tata cara tertentu yang biasa dilakukan oleh ilmuwan, dengan tujuan untuk memecahkan masalah atau menemukan jawaban terhadap suatu masalah. Samakah cara yang dilakukan para ilmuwan untuk memecahkan suatu masalah? Ada beberapa indikator/petunjuk untuk menyelesaikan suatu masalah dalam pembelajaran biologi. Apa saja indikator tersebut?
Beberapa indikator yang dipakai untuk memecahan masalah adalah sebagai berikut.

1. Merumuskan Masalah

Dari hasil suatu pengamatan akan timbul suatu permasalahan. Selanjutnya masalah itu dirumuskan, kemudian akan diperoleh fakta yang berkaitan dengan masalah yang akan dihadapi.
Contoh: Anda ingin mencoba memberikan pupuk kompos terhadap tanaman cabai. Perubahan kondisi yang akan diteliti adalah pertumbuhan tanaman cabai, yaitu tentang perubahan tinggi tanaman serta besar daunnya dibandingkan dengan tanaman cabai yang tidak diberi pupuk. Selanjutnya, Anda dapat merumuskan suatu masalah, misalnya adakah pengaruh pupuk kompos terhadap pertumbuhan tanaman cabai? Dari permasalahan ini kemudian disusun hipotesis/dugaan sementara.

1. Menguji Hipotesis

Setelah menyusun jawaban sementara, misalnya bahwa pupuk kompos berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman cabai, selanjutnya hipotesis itu diuji dengan melakukan eksperimen melalui tahap-tahap berikut.

1. Perencanaan

Kegiatan perencanaan ini dilakukan sebelum melakukan eksperimen, yaitu dengan merencanakan dan mempersiapkan alat serta bahan terlebih dahulu. Semua peralatan yang dibutuhkan hendaknya didaftar, jangan sampai ada yang terlupakan atau tidak tersedia saat diperlukan. Misalnya untuk contoh di atas, maka alat dan bahan yang diperlukan adalah biji tanaman cabai, pot, tanah, pupuk kompos, air, penggaris/meteran, pensil, kertas, sekam, cetok, timbangan, dan sendok.

1. Pelaksanan Eksperimen

Pada tahap ini kegiatan yang harus dilakukan adalah menyiapkan semua kondisi yang sama terhadap kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Pada pelaksanaan eksperimen hendaknya memperhatikan hal-hal berikut.

1. Taraf Perlakuan

Kegiatan pada taraf perlakuan adalah menentukan dan mengontrol variabel. Pada kelompok eksperimen diberikan perlakuan, sedangkan pada kelompok kontrol tidak.
Misalnya, sesuatu yang akan dicobakan, yaitu pupuk disebut sebagai variabel bebas, kemudian diberikan taraf perlakuannya, yaitu dengan memberikan pupuk dengan dosis yang berbeda-beda. Antara dosis pertama dengan dosis berikutnya sebaiknya meningkat secara tetap. Misalnya, perlakuan pertama dosisnya 1, perlakuan kedua dosisnya 2, perlakuan ketiga dosisnya 3, dan seterusnya. Setiap tingkatan dosisnya naik 1 kali.

1. Pengendalian Faktor Lain

Jika dalam suatu eksperimen akan dibuktikan pengaruh pupuk, maka pengaruh faktor lain harus dikendalikan, yaitu dengan cara memberikan faktor (variabel) pada semua kelompok perlakuan yang sama. Misalnya, pemberian air, besarnya pot, banyak tanah, jenis cabai, cahaya matahari, frekuensi pemupukan semuanya harus diperlakukan sama. Variabel ini dinamakan variabel tak bebas atau variabel terkendali.

1. Pengulangan

Sebaiknya dalam melaksanakan perlakuan eksperimen tidak hanya terhadap satu individu atau satu kelompok saja sebab sangat riskan karena data yang diperoleh bisa mengalami kesalahan yang tidak disengaja. Selain itu, satu individu/satu kelompok saja tidak bisa mewakili seluruh populasi.
Misalnya, jumlah setiap perlakuan ada 3 individu, berarti dalam eksperimen tersebut ada 6 perlakuan akan diulang sebanyak 3 kali sehingga untuk semua perlakuan terdapat 18 individu. Jadi, besarnya sampel (jumlah individu/ kelompok yang diberi perlakuan) seluruhnya adalah 18 individu. Semakin banyak ulangannya, berarti sampel juga semakin besar, sehingga hasilnya semakin sahih/mendekati kebenaran. Seperti terlihat pada contoh pemberian pupuk pada tanaman cabai. Pada percobaan 3 tanaman cabai diberikan pupuk kompos dengan dosis yang berbeda-beda

1. Pengukuran

Agar diperoleh data yang kuantitatif dan akurat, sebaiknya dilakukan pengukuran. Misalnya, untuk mengukur tinggi tanaman cabai, panjang batang, dan lebar daunnya dengan menggunakan meteran/mistar.

1. Observasi Dalam Ekserimen

Maksud observasi dalam eksperimen adalah mengamati dengan teliti perubahan atau gejala yang terjadi ketika melakukan percobaan dengan maksud mengumpulkan data yang lebih banyak.
Contoh: Percobaan yang dilakukan pada contoh pengulangan tersebut di atas diketahui ternyata tanaman cabai mempunyai ketinggian yang berbedabeda walaupun diberikan pupuk yang sama

1. Menjawab Masalah

Dari masalah yang akan dijawab, melalui kegiatan eksperimen dicari dan ditemukan  jawabannya berdasarkan analisis data yang diperoleh dalam eksperimen, kemudian didiskusikan. Hal ini bisa dilakukan dengan cara mencari rata-rata dari semua data yang diperoleh atau diubah ke dalam persen kemudian dibuat grafik. Hasil rata-rata itu kemudian ditafsirkan dan dijadikan pijakan untuk membuat kesimpulan.

1. Menguji Jawaban

Tahap ini dilakukan untuk meyakinkan kebenaran suatu jawaban. Pengujian sekali lagi perlu dilakukan melalui percobaan seperti contoh di depan. Pengujian ini dilakukan dengan kondisi dan perlakuan yang sama seperti semula. Contoh dilakukan percobaan pemberian pupuk kompos terhadap pertumbuhan tinggi tanaman cabai dengan perlakuan pada sejumlah individu yang sama. Hasilnya menunjukkan bahwa semakin banyak pemberian pupuk, semakin banyak memberikan hasil yang paling baik dari sampel yang dicobakan.

1. Menarik Kesimpulan

Kesimpulan diperoleh berdasarkan hasil dari eksperimen. Kemungkinan kesimpulan pertama, hipotesis ditolak jika dugaan sementara tidak sesuai dengan hasil eksperimen. Apabila hipotesis diterima, berarti dugaan sementara sesuai dengan hasil eksperimen. Manakah hasil eksperimen yang baik, jika hipotesis ditolak atau diterima? Semua hasil eksperimen dikatakan baik jika dilakukan dengan prosedur secara ilmiah, contoh dari hasil percobaan terhadap pemberian pupuk diketahui pemberian pupuk berpengaruh terhadap pertumbuhan tinggi tanaman cabai.

»»  READMORE...