Bab I. Kerja Ilmiah
Sebagai
seorang pelajar yang aktif dan kreatif kalian dapat memupuk sikap ilmiah pada
diri kalian, amatilah berbagai peristiwa di sekitar kalian dan berpikirlah
hal-hal apa yang dapat digali dari peristiwa tersebut lalu buatlah pertanyaan
“apa, bagaimana, dimana, kapan, siapa, dan mengapa”? dari situ kalian dapat
menemukan dan merumuskan masalah sebagai suatu langkah awal metode ilmiah.
A. Mengenal
Biologi
Biologi atau ilmu hayat adalah ilmu yang mempelajari
makhluk hidup. Manusia perlu mengembangkan biologi untuk kesejahteraan
hidupnya. Saat ini biologi sudah berkembang sehingga telah banyak menghasilkan
cabang-cabang biologi yang mempelajari hal-hal yang khusus.
Tabel 1. Cabang-cabang Biologi
NO
|
NAMA CABANG BIOLOGI
|
BIDANG YANG DIPELAJARI
|
1.
|
Sitologi
|
Sel
|
2.
|
Embriologi
|
Perkembangan
embrio
|
3.
|
Histologi
|
Jaringan
hewan
|
4.
|
Anatomi
|
Bagian-bagian
dari struktur tubuh makhluk hhidup
|
5.
|
Morfologi
|
Bentuk luar
makhluk hidup
|
6.
|
Fisiologi
|
Faal (kerja
fungsi) organ tubuh
|
7.
|
Genetika
|
Hukum-hukum
pewarisan sifat
|
8.
|
Ekologi
|
Hubungan
antara makhluk hidup dengan lingkungannya
|
9.
|
Zoologi
|
Hewan
|
10.
|
Botani
|
Tumbuhan
|
11.
|
Mikrobiologi
|
Mikroorganisme
|
12.
|
Mikologi
|
Jamur
|
13.
|
Paleontologi
|
Fosil dan
hubungannya dengan sejarah bumi
|
14.
|
Evolusi
|
Perubahan
makhluk hidup dari tingkat rendah ke tingkat tinggi
|
15.
|
Ornitologi
|
Burung
|
Selain pengembangan ilmu, terdapat
juga pengembangan ilmu terapat atau dikenal sebagai biologi terapan. Tujuan
penerapan ilmu adalah agar ilmu itu dapat digunakan untuk menningkatkan
kesejahteraan umat manusia, bidang yang tergolong biologi terapan adalah ilmu
yang berhubungan dengan kesehatan, pertanian, perikanan, kedokteran, dan
bioteknologi.
B. Langkah-Langkah
Metode Ilmiah
Metode ilmiah adalah tahap-tahap pengembangan ilmu
yang dilakukan secara sistematis dengan menggunakan logika. Langkah-langkah
dalam metode ilmiah adalah sebagai berikut:
1. Observasi
(Melakukan Pengamatan)
2. Merumuskan
Masalah
3. Menyusun
Kerangka Berpikir
4. Merumuskan
Hipotesis
5. Memprediksi
6. Melakukan
Eksperimen
7. Menarik
Kesimpulan
8. Eksperimen
Lanjutan
Pembahasan :
1) Observasi
(melakukan pengamatan)
Objek biologi menarik untuk diamati, pengamatan
terhadap seekor hewan untuk mengetahui bentuk, ukuran, warna, cara berjalan,
bau, suara, kehalusan kulit atau rasa. Dalam mengamati digunakan semua indra (penglihatan,
penciuman, pendengaran, peraba, dan perasa) agar diperoleh kesan dan tanggapan
secara menyeluruh. Dalam melakukan observasi dapat menggunakan alat bantu
misalnya mikroskop, penggaris, kertas lakmus, thermometer, lup dan neraca.
Hasil observasi dapat disampaikan secara kuantitatif dan objektif.
Tabel 2. Perbandingan
Hasil Observasi yang Salah dan Benar
NO
|
Hasil Observasi yang Salah
|
Hasil Observasi yang Benar
|
1.
|
Daun itu panjang sekali
|
Daun itu panjangnya 15 cm
|
2.
|
Warna buahnya menarik
|
Warna buahnya merah kekuningan
|
3.
|
Batangnya besar
|
Garis tengah batangnya 50 cm
|
4.
|
pH-nya rendah
|
pH-nya 3
|
5.
|
Buahnya ringan
|
Berat buahnya 30 g
|
6.
|
Tubuhnya hangat
|
Suhu tubuhnya 38 0C
|
7.
|
Rasanya sangat manis
|
Kadar gulanya 40%
|
8.
|
Daunnya lebar sekali
|
Luas daunnya 30 cm2
|
9.
|
Badannya tinggi
|
Tinggi hewan 47 cm
|
10.
|
Gerakannya lambat
|
Bergerak dengan kecepatan 5 cm/menit
|
Bau, suara, dan rasa
sulit diukur, hal ini biasanya diamati oleh beberapa orang dan member nilai
atau angka tertentu. Hasil pengamatan dalam biologi biasanya dibuat dalam
bentuk:
a)
Gambar, misalnya gambar daun, batang, bunga, buah, pola
bentuknya hendaknya sama, misalnya pola bentuk tulang daun. Ukurannya dapat
dibuat dengan skala dari ukuran sebenarnya.
b)
Bagan, misalnya bagan siklus hidup kupu-kupu
c)
Tabel, misalnya table pertumbuhan penduduk disuatu
wilayah
d)
Grafik, misalnya grafik balok, grafik lingkaran, dan
grafik garis
e)
Tulisan, yaitu dengan mendeskripsikan menggunakan
kata-kata
2) Merumuskan
Masalah
Untuk mendapatkan masalah kita buat
pertanyaan dapat menggunakan akronim ABDIKASIM, singkatan dari apa, bagaimana,
dimana, kapan, siapa, dan mengapa. Misalnya ada zat A yang diduga dapat
menyuburkan tanaman dengan bertanya ala ABDIKASIM, maka dapat dibuat pertanyaan
sebagai berikut:
a.
Apakah zat A itu? Mengandung apakah zat A itu?
b.
Bagaimana zat itu mempengaruhi tanaman? Bagaimana cara
kerjanya? Bagaimana penggunaannya atau dosisnya?
c.
Di mana zat A dapat diperoleh? Di mana zat A diberikan
pada tanaman?
d.
Kapan zat A diberikan pada tanaman?
e.
Siapakah yang pernah melakukan penelitian sebelumnya?
Siapakah penemunya?
f.
Mengapa zat A perlu diberikan pada tanaman?
Latihan:
Buatlah daftar pertanyaan dengan
system ABDIKASIM untuk fakta-fakta di bawah ini :
1. Seorang
siswa mengamati populasi padi di sawah. Tinggi tanaman tersebut rata-rata sama.
Tetapi anehnya, terdapat sekelompok tanaman padi yang tumbuh di tempat tertentu
yang memiliki tinggi tubuh jauh lebih tinggi di atas rata-rata.
2. Tanpa
sengaja sekelompok ayam diberi tambahan ransum tertentu hingga tubuh ayam
tersebut memiliki berat di atas rata-rata ayam lain yang tidak diberi ransum
tambahan.
3. Luka
pada kaki ayam yang diberi lender bekicot ternyata lebih cepat sembuh
dibandingkan dengan yang tidak diberi.
3) Menyusun
Kerangka Berpikir
Meliputi mengumpulkan keterangan atau data yang
berkaitan dengan masalah, gunanya adalah untuk menemukan jawaban sementgara
terhadap masalah tersebut. Keterangan-keterangan ini dapat dibaca di
perpustakaan atau dari laporan hasil penelitian orang lain. Keterangan dapat
juga diperoleh melalui wawancara dengan para pakar atau orang yang menguasai
masalah tersebut. Keterangan-keterangan itu dapat diperoleh melalui pengamatan
langsung terhadap lingkungan. Ilmu berkembang karena orang membaca dan
mengembangkan apa yang telah ditemukan orang lain. Penemuan sebelumnya
dijadikan acuan. Orang yang membaca tulisan mengenai penemuan itu kemudian
mengembangkannya. Penemmuan orang sebelumnya itu dijadikan kerangka berpikir
untuk mengembangkan dan menemukan hal baru.
4) Merumuskan
Hipotesis
Hipotesis adalah jawaban sementara terhadap masalah
berdasarkan teori dan fakta. Misalnya secara teori, tumbuhan memerlukan pupuk.
Kemudian dibbuat pupuk A yang belum diketahui pengaruhnya terhadap tanaman
jagung. Rumusan masalahnya adalah: bagaimana pengaruh pupuk A terhadap tanaman jagung?
Rumusan hipotesisnya adalah: pupuk A berpengaruh positif terhadap pertumbuhan
tanaman jagung.
Ada dua macam hipotesis dalam eksperimen, yaitu:
a. Hipotesis
alternatif
Hipotesis alternatif adalah dugaan yang menyatakan ada
pengaruh. Hipotesis pada uraian di atas tergolong hipotesis alternatif karena
menduga terdapat pengaruh positif pupuk A terhadap pertumbuhan tanaman jagung
b. Hipotesis
Nol
Hipotesis nol adalah dugaan yang menyatakan tidak ada
pengaruh. Contoh hipotesis nol adalah sebagai berikut: tidak terdapat pengaruh
penambahan pupuk A terhadap pertumbuhan tanaman jagung
5) Memprediksi
Memprediksi adalah memperkirakan apa yang akan terjadi
berdasarkan fakta dan hasil penelitian.
a. fakta
atau Data yang ada
misalnya:
Seekor ayam betina kemarin bertelur, hari ini
juga bertelur. Dapat diprediksi bahwa besok, lusa, dan seterusnya ayam itu akan
bertelur
Pertumbuhan tanaman pada hari
ke-64 cm
ke-127 cm
ke-18 = 10 cm
ke-24 = 13 cm
b. Sumber Bacaan atau Hasil Penelitian
Buku, majalah,
internet, jurnal, dan hasil penelitian dapat dijadikan dasar untuk membuat
prediksi.
6) Melakukan Eksperimen
Dilakukan serangkaian
percobaan untuk menguji hipotesis. Tujuan eksperimen adalah untuk membuktikan
hipotesis dengan didukung oleh bukti nyata (empiris) dari hasil percobaan.
Misalnya pada hipotesis sebelumnya pupuk A berpengaruh positif terhadap
pertumbuhan tanaman jagung. Benarkah hipotesis itu? Untuk mendukung atau
menyangkal hipotesis itu, perlu dibuktikan melalui eksperimen misalnya
dilakukan eksperimen dengan memberikan pupuk A pada tanaman jagung. Hasil
eksperimen dapat mendukung atau menolak hipotesis yang dirumuskan itu. Jika
pupuk A menyebabkan tanaman jagung tumbuh subur, berarti hipotesis benar,
sebaliknya juika pupuk A tidak menyebabkan tanaman jagung subur atau justru
menjadi layu, berarti hipotesis salah.
7) Menarik Kesimpulan
Kesimpulan dibuat
berdasarkan hasil eksperimen. Kesimpulannya dapat menolak hipotesis atau
menerima hipotesis. Menolak hipotesis berarti bahwa dugaan sementara tidak
sesuai dengan hasil eksperimen. Menerima hipotesis berarti bahwa dugaan
sementara sesuai dengan hasil eksperimen. Mana hasil eksperimen yang baik?
Semua hasil eksperimen baik jika eksperimen dilakukan sesuai dengan prosedur
ilmiah. Ditolak atau diterimanya hasil eksperimen tetap memberikan sumbangan
yang berarti terhadap ilmu pengetahuan.
8) Eksperimen Lanjutan
Setelah Kesimpulan
dirumuskan biasanya muncul permasalahan baru yang menimbulkan hipotesis baru
dan prediksi baru. Hal yang demikian memerlukan eksperiman lanjutan. Selain itu
orang lain yang tidak yakin terhadap hasil eksperimen dapat melakukan
eksperimen ulang.
Contoh dalam melakkukan metode ilmiah
a.
Tanaman pot dekat
jendela tumbuh ke arah jendela…..pengamatan
b.
Apa yang
menyebabkan tanaman pot tumbuh ke arah jendela?.....merumuskan masalah
c.
Tanaman pot
tumbuh ke arah jendela karena pengaruh cahaya…..hipotesis
d.
Jika demmikian,
tanaman yang disinari dari satu sisi akan tumbbuh menuju ke arah datangnya
cahaya…..prediksi
e.
Tanaman pot yang
lurus diberi lampu dari satu sisi, kemudian diamati…..eksperimen untuk menguji
hipotesis
f.
Ternyata tanaman
tumbuh ke arah lampu…..Hipotesis diterima
g. Jika tanaman yang telah membelok diberi cahaya dari
arah atas, akan tumbuh ke atas kembali….. prediksi lanjutan
h. Menyinari tanaman pot hasil eksperimen dengan lampu
dari arah atas…..Ekaperimen lanjutan
C. Pengenalan
Mikroskop
Mikroskop ditemukan oleh Antonie Van Leeuwenhoek pada
tahun 1600-an, mikroskop sangat penting
dalam kerja ilmiah karena dengan mikroskop ilmuwan dapat mengamati
mikroorganisme dan bagian-bagian organism yang sangat kecil, misalnya sel dan
jaringan. Saat ini telah digunakan mikroskop elektron, dengan mikroskop
elektron diperoleh gambaran tentang molekul-molekul yang menyusun sel makhluk
hidup. Mikroskop elektron dapat memperbesar bayangan benda hingga sejuta kali,
mikroskop cahaya hanya memperbesar bayangan benda hingga seribu kali.
1. Merawat
mikroskop
Langkah-langkah yang harus dilakukan sebelum dan
sesudah menggunakan mikroskop :
a. mengeluarkan
dan memegang mikroskop
1. keluarkan
mikroskop dari kotak penyimpanan dengan hati-hati, pegang mikroskop dengan
kedua tangan, tangan kanan memegang tubuh mikroskop, sedangkan tangan kiri
memegang kaki mikroskop
2. posisi
mikroskop di depan pusar dan tegak, lensa okuler selalu di atas karena mudah
lepas
b. membersihkan
mikroskop
1. gunakan
lap flanel untuk membersihkan tubuh dan cermin mikroskop, lap sebelum dan
setelah mikroskop digunakan
2. bersihkan
lensa dengan kertas lensa, jika ada sisa minyak emersi atau zat lain yang sulit
dihapus tambahkan sedikit xilena pada kertas lensa usap pelan-pelan pada lensa.
Jangan sekali-kali menyentuh lensa dengan ujung jari, kain kasar dan meniupnya
akan membuat lensa tambah kabur.
c. mengemas mikroskop setelah digunakan
1. kembalikan lensa objektif ke perbesaran lemah dan lepaskan preparat
2. bersihkan
lensa objektif dengan kertas lensa bila perlu gunakan xilena
3. bersihkan
tubuh mikroskop dan cermin dengan lap flanel terutama bagian yang terkena air
dan uap air
4. tegakkan
kembali tubuh mikroskop dan bagian penggeser mikroskop seperti semula dan
simpan mikroskop kembali ke kotaknya
5. bersihkan
preparat jadi atau preparat awetan dengan kain katun dan disimpan ditempat yang
telah disediakan
6. catat
nomor mikroskop dan nomor preparat
2. Bagian-bagian mikroskop dan menggunakan
mikroskop
a. Bagian-bagian mikroskop
 |
1. Lensa
okuler
2. Tabung
mikroskop
3. Revolver
4. Lensa
objektif
5. Meja
preparat
6. Diafragma
7. Cermin
8. Kaki
mikroskop
9. Pemutar
kasar
10. Pemutar
halus
11. Lengan
mikroskop
12. Preparat
13. Pemutar
kondensor
b. Cara
mengamati benda dengan mikroskop cahaya
& letakkan
mikroskop di atas meja pengamat, pasang lensa okuler dengan perbesaran lemah
& putar
makrometer ke arah belakang agar badan mikroskop terangkat
& geser
pemutar lensa agar lensa objektif dengan perbesaran lemah berada pada kedudukan
segaris dengan arah datangnya cahaya gunakan lensa objektif dengan perbesaran
lemah
& naikan
kondensor setinggi mungkin bukalah diafragma selebar mungkin agar cahaya yang
masuk ke kondensor cukup
& putar
cermin ke arah sumber cahaya jangan gunakan sumber cahaya matahari langsung
lihat melalui lensa okuler putar putar cermin sehingga di[eroleh medan pandang
yang terang
& letakkan
kaca objek (preparat) di atas lubang meja mikroskop sehingga sediaan dilalui
cahaya dari kondensor
& putar
makrometer ke arah depan sehingga lensa objektif tepat berada di atas sediaan
& amati
sediaan dengan meletakkan salah satu mata melalui lubang lensa okuler putarlah
makrometer sampai diperoleh bayangan yang jeas
c. Memperkirakan
ukuran suatu benda
fungsi mikroskop adalah memperbesar bayangan suatu
benda jika perbesaran diubah ukuran bayangan yang terlihat akan berubah padahal
ukuran bendanya tidak mengalami perubahan untuk mengetahui ukuran sebenarnya
suatu benda yang diamati kita memakai lensa okuler yang memiliki skala yang
berbentuk seperti penggaris untuk mengukur besarnya benda factor yang perlu
diperhatikan adalah factor skala sebab akan berubah jika perbesarannya berubah
contoh:
perbesaran factor
skala
100 x 1
400 x 1,25
1000 x 1,5
Factor skala suatu lensa dapat berbeda dengan lensa
lain tergantung perusahaan pembuatnya.
cara mengetahui ukuran suatu benda:
& letakkan
kaca objek (preparat) pada mikroskop
& carilah
titik terpanjang dan terlebar dari objek pengamatan
& geser
kaca objek agar berheimpit dengan garis skala pada lensa okuler lensa okuler
dapat diputar sehingga mudah dalam pengukuran
& data
yang diperoleh adalah panjang dan lebar objek dikali dengan factor skala
sehingga diperoleh ukuran objek yang sebenarnya
d. Membuat prediksi bangun tiga dimensi
setiap objek yang kamu amati dengan mikroskop
merupakan benda tiga dimensi namun yang dilihat hanya dua dimensi untuk
mengetahui struktur benda yang dilihat dapat diperkirakan bentuk tiga dimensi
dilakukan dengan menggabungkan irisan melintang (cross-section) dan irisan
membujur (longitudinal section) dan perlu imajinasi dalam menggambar
D. Membuat
Objek Pengamatan
1. Membuat
irisan melintang dan membujur
& membuat
irisan melintang
@
dengan menggunakan silet yang tajam potonglah
tipis-tipis batang secara melintang
@
letakkan batang di atas kaca objek kemudian
teteskan air dengan menggunakan pipet
@
letakkan satu bagian kaca penutup membentuk
sudut dengan kaca objek segera tutup dan usahakan agar tidak terbentuk
gelembung udara amati menggunakan mikroskop
& membuat
irisan membujur
@
potonglah batang memanjang menjadi dua bagian
sama besar kemudian irislah tipis-tipis memanjang pada potongan batang letakkan
irisan pada kaca objek kemudian teteskan air dengan menggunakan pipet
@
letakkan satu bagian kaca penutup membentuk
sudut dengan kaca objek segera tutup dan usahakan agar tidak terbentuk
gelembung udara amati menggunakan mikroskop
& membuat
irisan dengan memakai gabus
@
jika sulit mendapatkan irisan tipis dapat
menggunakan gabus gabus dipakai untuk menjepit potongan batang daun sehingga
tidak bergerak waktu dipotong
2. Membuat
sediaan tanpa pengirisan
1 Sediaan
daun hydrilla
@
Sediakan kaca objek dan kaca penutup yang bersih
@
Letakkan kaca objek mendatar di atas meja tetesi
setetes air dengan pipet
@
Ambil satu set daun hydrilla yang masih muda
letakkan di atas tetes air
@
Tutup dengan kaca penutup usahakan tidak ada
gelembung udara
@
Sediaan diamati dengan mikroskop
1 Sediaan
epidermis bawang merah
@
Sediakan kaca objek dan kaca penutup yang bersih
@
Letakkan kaca objek mendatar di atas meja tetesi
setetes air dengan pipet
@
Sediakan umbi bawang merah pilih yang kulitnya
tidak mongering lepaskan kulit umbi bawang dengan pinset atau kuku jari
sehingga diperoleh kulit tipis transparan epidermis umbi bawang merah
@
Letakkan epidermis bawang merah di kaca objek
tetesi dengan setetes larutan iodine dengan pipet
@
Tutup dengan kaca penutup usahakan tidak ada
gelembung udara
@
Sediaan diamati dengan menggunakan mikroskop
3. Membuat
awetan kering
a. cara
membuat herbarium
@
kumpulkan tumbuhan secara lengkap (akar, batang,
daun, bunga) bila memungkinkan tumbuhan kecil diambil keseluruhan tumbuhan
besar diambil sebagian terutama ranting daun jika ada bunga
@
semprot dengan alcohol 70% agar tidak busuk oleh
jamur dan bakteri
@
sediakan kertas Koran ukuran 32 x 48 cm
@
atur letakkan tumbuhan di atas Koran daun
hendaknya menghadap ke atas sebagian menghadap ke bawah terhadap kertas Koran
agar posisinya bagus tangkai ranting diikat benang dijjahitkan ke kertas
membentuk ikatan
@
tutup lagi dengan Koran seterusnya sampai
beberapa lembar
@
terakhir tutup dengan Koran dan jepit kuat
dengan kayu atau bamboo ikat dengan tali hasil ini disebut specimen
@
simpan selama 1-2 minggu di tempat kering dan
tidak lembab
@
buatlah label yang memuat nama kolektor nomor
koleksi tanggal pengambilan specimen nama ilmiah, daerah nama famili specimen
catatan khusus bunga buah cirri lainnya
@
tutup herbarium dengan plastic
@
tumpukan herbarium diberi kamper (kapur barus)
b. cara
membuat insektarium
@
tangkap serangga dengan jarring serangga hati
hati terhadap serangga berbahaya
@
matikan serangga dengan cara memasukkan serangga
ke dalam kantong plastic yang sudah diberi kapas yang sudah dibaasahi dengn
kloroform)
@
serangga yang sudah mati dimasukkan ke dalam
kantong atau toples kupu-kupu dan capung dimasukkan ke dalam amplop hati hati
agar sayap tidak patah
4. Menggambar
dalam biologi
Menggambar yang benar dalam biologi :
@
Gunakan pensil yang runcing
@
Gambar dengan rapi dan bersih tanpa diarsir
@
Gambar dengan proporsi yang sesuai
@
Beri label atau penunjuk pada gambar dengan
aturan berikut:
o Nama-nama
gambar jangan mengenai gambar
o Label
nama ditulis horizontal
o Garis
label dibuat menggunakan penggaris
o Garis
label tidak saling tumpang tindih
@
Berikan judul gambar dan skala perbesaran
E. Keselamatan
Kerja Di Laboratorium
Saat bekerja di dalam laboratorium selain menjaga keselamatan diri juga harus memperlakukan alat dan bahan secara aman agar terhindar dari kecelakaan yang mungkin terjadi, oleh karena itu perlu diketahui cara yang benar dalam memperlakukan alat dan bahan yang dipakai dalam laboratorium. Di dalam laboratorium juga terdapat bahan-bahan kimia diantaranya bahan kimia yang berbahaya. Pada label kemasan tertera tanda bahaya. Berikut symbol, sifat, contoh dan cara penanganan bahan kimia:
