Ilmu Pengetahuan Alam
Pengertian IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) secara garis besar berarti suatu cabang ilmu sains yang mempelajari fenomena alam melalui observasi dan menganalisis bukti-bukti empiris sehingga mampu menjabarkan, memprediksi dan memahami fenomena alam tersebut.Di dalam ilmu pengetahuan alam kriteria-kriteria seperti validitas, akurasi dan mekanisme sosial untuk menjamin kualitas harus ada di setiap observasi dan analisis bukti empiris.
Menurut H.W. Fowler dkk, IPA adalah ilmu yang mempelajari gejala-gejala kebendaan melalui pengamatan dan induksi dan dilakukan secara perumusan dan sistematis.Sedangkan Nokes berpendapat, di dalam buku Science in Education, bahwapengertian IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) adalah pengetahuan teoritis yang didapat melalui suatu metode khusus.Ilmu pengetahuan alam dibagi menjadi dua cabang utama yaitu ilmu hayati dan ilmu alam.
Ilmu hayati atau biologi
Biologi adalah ilmu yang mempelajari semua hal berkaitan dengan makhluk hidup seperti karakteristik, klasifikasi dan perilaku organisme (makhluk hidup).Selain itu biologi juga mempelajari lingkungan hidup, bagaimana suatu spesies bisa terbentuk serta bagaimana hubungan antar spesies.Beberapa penemuan penting dalam cabang ilmu biologi adalah penemuan genetika, teori evolusi Darwin, teori yang menyatakan bahwa penyakit disebabkan oleh mikroorganisme dan penemuan-penemuan lainnya di tahap sel dan molekul organisme.
Ilmu biologi modern membagi ilmunya dalam beberapa subdivisi berdasarkan tipe-tipe dan ukuran organisme yang dipelajari.Sebagai contoh biologi molekuler mempelajari dasar-dasar kimia dalam kehidupan, biologi seluler mempelajari sel-sel organisme, fisiologi mempelajari struktur internal makhluk hidup dan ekologi mempelajari bagaimana berbagai makhluk hidup bisa berinteraksi.
Ilmu alam
Ilmu alam terbagi menjadi beberapa cabang ilmu seperti:
1).Kimia. Kimia mempelajari komposisi material seperti gas, molekul, kristal dan metal, bagaimana suatu material bisa berubah dan bagaimana reaksi kimianya. Dengan kata lain kimia adalah cabang ilmu yang berusaha memahami mengenai atom dan molekul dan interaksi di antara mereka sehingga bisa diaplikasikan ke skala yang lebih besar. Kimia sering dikatakan sebagai “pusat ilmu sains” karena peranan kimia dalam menghubungkan cabang ilmu alam lainnya.
2).Fisika. Fisika adalah cabang ilmu yang berusaha memahami apa yang terjadi di alam semesta, komponen-komponen apa yang membentuk alam semesta, bagaimana ikatan dan interaksi antara komponen-komponen tersebut dan apa hasil akhir yang terjadi jika komponen-komponen tersebut berinterksi. Fisika juga dikatakan sebagai dasar ilmu sains karena semua cabang ilmu alam bekerja berdasarkan hukum-hukum dan prinsip-prinsip fisika. Perumusan teori yang berkaitan dengan hukum alam semesta adalah inti dari ilmu fisika. Penemuan-penemuan penting yang terjadi dalam ilmu fisika adalah teori gravitasi Newton, hukum mekanik Newton, teori relativitas Einstein, penemuan model kuantum mekanik dari atom, termodinamik, dan sebagainya.
3).Astronomi. Ini adalah cabang ilmu yang mempelajari benda-benda luar angkasa dan fenomena alam yang terjadi di luar atmosfer Bumi. Astronomi mengamati bagaimana evolusi, fisika, kimia, meteorologi dan gerakan dari benda-benda luar angkasa (bintang, planet, komet, galaksi dan kosmos) serta meneliti bagaimana alam semesta bisa terbentuk serta perkembangannya.
4).Ilmu Bumi. Bisa disebut juga sebagai geosains. Semua istilah-istilah cabang ilmu yang berkaitan dengan planet Bumi masuk ke dalam geosains seperti geologi, geofisika, hidrologi, meteorologi, geografi, dan ilmu pertanahan. Ilmu bumi saat ini konsentrasi dalam mempelajari sumber daya mineral dan minyak bumi, iklim, serta lingkungan dan bagaimana memperbaiki kerusakan lingkungan.
5).Ilmu Atmosferik. Pada awalnya ilmu ini merupakan bagian dari ilmu bumi, namun seiring perkembangan ilmu pengetahuan ditemukan adanya perbedaan konsep, teknik dan praktik antara ilmu atmosferik dan ilmu bumi. Oleh karenanya ilmu atmosferik dianggap sebagai cabang tersendiri dari ilmu pengetahuan alam. Ilmu atmosferik mempelajari perbedaan lapisan-lapisan atmosfer, tidak hanya lapisan atmosfer bumi namun juga lapisan atmosfer planet lain dan pola iklim planet tersebut.
6).Oceanografi. Oceanografi memiliki paradigma serta praktik-praktik sendiri sehingga ilmu ini dibedakan dengan ilmu bumi. Oceanografi mempelajari semua hal yang berkaitan dengan laut atau samudra.
Periode Perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam
Ilmu pengetahuan alam sudah menjadi minat manusia sejak jaman primitif.Pada awalnya manusia mulai tertarik dengan alam hanya untuk bertahan hidup.Lalu berkembang dengan mencoba mengamati dan membentuk pengetahuan mengenai perilaku hewan dan kegunaan tumbuh-tumbuhan untuk sumber makanan dan obat-obatan.Ilmu pengetahuan alam tertulis ditemukan pertama kali pada tahun 3500-3000 sebelum Masehi dalam kebudayaan Mesopotamia dan kebudayaan Mesir kuno.
Ilmu pengetahuan alam di berbagai bangsa berbeda-beda perkembangannya, namun yang paling menonjol adalah di Yunani sekitar tahun 400 sebelum Masehi sampai 1100 Masehi.Dimana pada masa-masa tersebut filsuf-filsuf besar seperti Socrates, Plato, Aristoteles membuat berbagai filosofi alam yang kemudian menjadi dasar ilmu pengetahuan alam di abad-abad selanjutnya.Pada masa itu ilmuwan-ilmuwan Muslim juga memberikan kontribusi besar di bidang matematika dengan ditemukannya angka-angka Arab dan perumusan aljabar.
Pada abad pertengahan 1100-1600 M, ilmu pengetahuan alam banyak mendapat kendala dan dianggap sebagai ilmu sihir dan okultisme dari pihak gereja.Pada abad 1600-1800 M adalah masa-masa keemasan bagi ilmu pengetahuan alam dimana banyak teori-teori sains yang berpengaruh hingga masa modern, ditemukan dari ilmuwan-ilmuwan ternama seperti Isaac Newton, Galileo Galilei, Copernicus, Johannes Kepler, Thomas Hobbe, Francesco Redi dan sebagainya. Pada tahun 1800-1900 M istilah scientistditemukan oleh William Whewell.Di awal tahun 1900 yang dimaksud dengan ilmu sains hanya dibagi menjadi tiga cabang yaitu mekanikal, elektrodinamis dan termodinamis.Ilmuwan terkenal pada periode ini adalah Einstein dengan teori relativitasnya.
Pengamatan dan percobaan-percobaan sistematik yang dilakukan manusia dengan bantuan prinsip, teori, hipotesa, hukum atau aturan-aturan yang telah ada akan memberikan pengetahuan yang luas bagi manusia. Inilah yang dimaksud denganpengertian IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) menurut Srini M. Iskandar.
Sedangkan menurut Maslichah Asy’ari, IPA adalah pengetahuan tentang alam yang didapatkan manusia dengan cara terkontrol. Yang dimaksud dengan IPA atau ilmu sains menurut Maslichah Asy’ari tidak berkutat dengan hasil produk namun bagaimana proses untuk mendapatkan produk tersebut.
