A. Definisi IPA dan Teknologi
1. Definisi IPA
Ilmu pengetahuan alam atau sains (science) diambil dari kata latin Scientia yang arti harfiahnya adalah pengetahuan, tetapi kemudian berkembang menjadi khusus Ilmu Pengetahuan Alam atau Sains. Sund dan Trowbribge merumuskan bahwa Sains merupakan kumpulan pengetahuan dan proses.
Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) menurut arti per-katanya yaitu ilmu, pengetahuan dan alam. Ilmu adalah pengetahuan yang ilmiah. Pengetahuan adalah segala sesuatu yang diketahui manusia. Dari dua pengertian tersebut dapat digabungkan yaitu IPA sebagai ilmu yang mempelajari tentang sebab dan akibat kejadian-kejadian yang ada di alam ini. ( Soekarno, 1973;1).
IPA adalah body of knowledge. IPA adalah suatu cabang pengetahuan yang mengangkat fakta-fakta yang tersusun secara sistematis dan menunjukkan berlakunya hukum-hukum umum. IPA merupakan pengetahuan yang didapat dengan jalan study dan praktik. IPA juga dapat diartikan sebagai suatu cabang study yang bersangkut-paut dengan observasi dan klasifikasi fakta-fakta terutama dengan disusunnya hukum umum dengan induksi dan hipotesis. (Subiyanto,1998: 2).
Definisi lain tentang IPA yang lengkap diberikan oleh Collete (1994:30), science should be viewed as a way of thinking in the pursuit of understanding nature, asa way of investigating claims about phenomenon and as body of knowledge that has resulted from inquiry. (Ilmu Pengetahuan Alam harus dipandang secara berfikir dalam pencarian tentang pengertian rahasia alam dan sebagai batang tubuh pengetahuan yang dihasilkan dari penyelidikan ).
Berdasarkan pemahaman dari beberapa ahli di atas, disimpulkan bahwa IPA merupakan kerangka dari ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang alam serta sebab akibat dari kejadian alam untuk menunjukan hukum-hukum IPA itu sendiri yang didapat dengan studi dan praktik.
Sains sebagai proses merupakan langkah-langkah yang ditempuh para ilmuwan untuk melakukan penyelidikan dalam rangka mencari penjelasan tentang gejala-gejala alam. Langkah tersebut adalah merumuskan masalah, merumuskan hipotesis, merancang eksperimen, mengumpulkan data, menganalisis dan akhimya menyimpulkan. Dari sini tampak bahwa karakteristik yang mendasar dari Sains ialah kuantifikasi artinya gejala alam dapat berbentuk kuantitas.
2. Definisi Teknologi
Secara etimologi teknologi berasal dari kata techno dan logos. Techno berarti seni dan logos berarti ilmu.
Menurut Rogers (dalam Seels dan Richey, 1994: 12) Teknologi adalah suatu rancangan langkah instrumental untuk memperkecil keraguan mengenai hubungan sebab akibat dalam mencapai hasil yang diharapkan.
“Teknologi adalah cabang ilmu pengetahuan yang berkenaan dengan industri bangunan, mesin- mesin dan sebagainya” ( Salim, 1985 : 2015). Sementara Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (1990 : 1158) bahwa teknologi adalah metode ilmiah untuk mencapai tujuan praktis ilmu pengetahuan terapan. Keseluruhan sarana untuk menyediakan barang- barang yang diperlukan bagi kelangsungan dan kenyamanan hidup manusia.
Soeharjo dan Patong (1984) dalam Wasono (2008) menguraikan makna teknologi dalam tiga wujud yaitu cara lebih baik, pemakai peralatan baru dan penambahan input pada usaha tani. Lebih lanjut dikatakan bahwa teknologi hendaknya memiliki syarat-syarat sebagai berikut :
a. teknologi baru hendaknya lebih unggul dari sebelumnya;
b. mudah digunakan; dan
c. tidak memberikan resiko yang besar jika diterapkan.
Berdasarkan pemahaman-pemahaman diatas, dapat disimpulkan bahwa teknologi merupakan ilmu pengetahuan yang bertopang pada ilmu-ilmu alam yang mewujudkan ilmu-ilmu seperti perencanaan, konstruksi, pengamanan ,utilitas, dan sebagainya dari semua bangunan teknik sipil maupun militer.
B. Peranan IPA dan Teknologinya dalam Memenuhi Kebutuhan Manusia
IPA dana teknologi tidak dapat dipisahkan satu sama lain karena keduanya mempunyai hubungan yang erat satu sama lain dimana IPA sebagai sebuah ilmu yang dapat menimbulkan hal-hal baru berupa teknologi berdasarkan hasil kerja keras para scientist dalam meneliti dan menganalisa sebuah ilmu. Hasilnya sangat berperan bagi kehidupan manusia dalam melangsungkan kehidupannya
Penemuan teknologi akibat penelitian IPA tlah membawa manusia meninggalkan kehidupan traditional yang kolot. Teknologi yang telah mengikat manusia seakan seperti hama yang terus mengikuti kemanapun kehidupan manusia. Teknologi tidak akan pernah punah dan terus berkembang sampai dunia ini berakhir.
1. Materi dan energi
a. Materi
Seperi yang siketahui, alam ini merupakan materi dan energi, jadi sasaran IPA itu adalah alam semesta dengan segala isinya. Ilmu Fisika memandang kesemuanya itu sebagai Materi dan Energi. Yang dimaksud Materi atau zat dalam Fisika adalah, apa saja yang menempati suatu ruangan (Ali dan Rahma,2009: 84). Contohnya yaitu meja, kursi,gunung, awan, udara (walaupun tidak tampak). Materi dapat berwujut padat, cair, dan gas.
b. Energi
Adapun energi adalah sesuatu yang dapat memindahkan materi dari suatu tempat ke tempat lain (Ali dan Rahma, 3009: 84). Energi itu dapat berbagai-bagi bentuknya. Energi dapat berbentuk panas, gerak, cahaya, tenaga kimia, tenaga ataom dan sebagainya. Disamping itu energi dapat berubah bentuk.
Energi dalam bentuk panas misalnya, dapat berubah dalam bentuk lain, misalnya berbentuk energi mekanik. Perubahan ini terjadi misalnya dengan mengubah air menjadi uap. Kemudian uap panas dapat menekan baling-baling suatu turbin sehingga turbin itu bergerak. Gerak turbin itu dapat digunakan berbagai macam keperluan. Energi mekanik juga dapat berubah bentuk menjadi energi lain, misalnya energi listrik; dengan gerakannya energi mekanik memutar dinamo yang akan menghasilkan al;iran listrik.
Energi listrik dapat pula berubah bentuk menjadi energi lain, energi cahaya, atau dapat kembali menjadi energi mekanik dan dapat pula kembali menjadi energi kimia. Contohnya aliran listrik dapat memijarkan bola lampu yang menghasilkan cahaya. Dari aliran listrik pula dapat berubah menjadi energi kimia, yaitu dengan cara mengalirkan aliran listrik searah ke dalam zat-zat kimia, misalnya pembuatan Kalium klorat yang terdapat pada batu baterai.
C. Perkembangan IPA dan Teknologi bagi Kehidupan Manusia
1. Perkembangan IPA dan Teknologi dalam Penyediaan Pangan, Sandang, Papan
a. Penyediaan Pangan
Menurut Peraturan Pemerintah RI nomor 28 tahun 2004 pangan adalah segala sesuatu yang berasal dari sumber hayati dan air, baik yang diolah maupun yang tidak diolah, yang diperuntukkan sebagai makanan atau minuman bagi konsumsi manusia, termasuk bahan tambahan pangan, bahan baku pangan, dan bahan lain yang digunakan dalam proses penyiapan, pengolahan dan atau pembuatan makanan atau minuman. Perkembangan IPA dan teknologi dalam penyadiaan pangan melahirkan panca tani yang merupakan program pemerintah meliputi varitas unggul, pupuk, pestisida, pola tanam dan pengairan. Varitas unggul merupakan pilihihan utama dari biji yang ubbul pula. Pupuk merupakan bahan makanan pokok dari tanaman. Beberapa macam pupuk misalnya, urea, Z.A, superfosfat, pupuk kandang, pupuk kompos dan sebagainya. Pemberian pupuk yang optimum akan memberikan hasil panen yang maksimum namun jangan sampai terlalu maksimum. sebab pemberian yang melebihi batas maksimum menyebbakan tanaman akan menjadi kegemukan sehingga hasinya tidak sesuai dengan yang diharapkan bahkan justru menurun drastis.
Pestisida merupakan suatu bahan kimia yang digunakan untuk memberantas hama dan penyakit yang merusak tanaman sehubungan dengan usaha meningkatkan hasil produksi. Beberapa jenis pestisida yaitu, Insrktisida (pembunuh insekta= serangga), herbisida (pembunuh tumbuhan), Fungisida (pembunuh lumut dan jamur), dan masih banyak lagi. Diantara pestisida ini, yang banyak beredar di pasaran yaitu Insektisida dan klarifikasinya. Pola tanaman yang teratur, memepermudah pemeliharaan demikian juaga adanya bendungan atau waduk-wduk beserta saluran primer, sekunder, dan drainase yang memadai memberikan pengairan yang teratur pula, sehingga tanaman tumbuh dengan baik diharapkan memperoleh hasil panen yang diharapkan.
Disamping Panca Usaha Tani dalam penyediaan bahan pangan, sumber hayati laut merupakan sumber protein dimana negara kita terdiri dari deretan pulau. Teknologi penjaringan dan teknologi up welling akan menjadi lebih mudah dalam penangkapan ikan. Teknologi dalam penyediaan protein. Disamping teknologi inseminasi, pembuatan protein dari hidrokarbon dan juga perkembangan teknologi IPA dan teknologi dapat dimungkinkan melimpahnya pangan bagi kita.
b. Penyediaan Sandang
sandang berarti pakaian. Sandang merupakan kebutuhan manusia yang harus dipenuhi setelah pangan (makanan). Setiap manusia pasti membutuhkan pakaian untuk malakukan aktifitas serta melindungi tubuh mereka.
Teknologi material dari perkembangan berbagai macam Polimerseperti serat-serat sintetis yang digunakan sebagai bahan pakaian seperti tetoron, daktor, poliester, tetrek dan sebagainya. Hal ini karena serat-serat sintetis dengan suatu katalisa yang cocok mempunyai sifat mekanik yang tinggi dan dapat diatur. Polimer termoplastik dapat dibuat lembaran-lembaran tergantung dari kebutuhan dan dapat dibuat untuk kulit sintetis sebagai bahan dasar untuk sepatu, sandal, tas dan sebagainya.
Dalam hal perhiasan, perkembangan IPA dan teknologi telah dapat dibuat intan sintesis, berdasar dari struktur intan mengubah struktur heksagonal dari karbon grafit menjadi struktur tetragonal dari intan.
c. Penyediaan Papan
Salah satu kebututhan manusia adalah pemukiman untuk mengurangi kepadatan penduduk, kemajuan IPA dan teknologi telah membuka lahan untuk pemukiman. Pemukiman-pemukiman baru ini telah dipelajari agar sesuai dengn lingkungan hidupnya. Gedung-gedung bertingkat telah dijumpai disana-sini. Di amping itu, manusia akan berusaha memanfaatkan lautan dan antariksa sebasar-besarnya melalui pulau-pulau buatan disertai peternakan, perikanan, dan perkebunan laut dengan jangka panjang. Pemukiman dan antariksa kini tidak lagi dipandang mustahil.
2. Peranan IPA dan teknologi dalam peningkatan kesehatan
Kesehatan merupakan sesuatu yang paling berharga pada stiap kehidupan manusia. Kesehatan meruapakan modal yang utama dalam menjalankan kehidupan sehari-hari, maka sangat beruntung bagi orang-orang yang mengalami kondisi sehat.
Kini segala penyakit dapat ditebak serta telah ditemukan obatnya akibat dari perkambangan IPA. Cangkok mata, cangkok jaunting, serta penggunaan perungut radioaktif yang menunjukan tempat-tempat sakit telah diketahui dan menjadi kenyataan. Dewasa ini dibidang teknik telah dirancang pembuatan orang buatan yaknni alat buatan manusia yang dapat ditanam dalam tubuh untuk mangganti terutama organ-organ vital manusia seperti jantung. Salah satu jenis bola katub jantung sebesar kalerang yang dikurung dengan kurungan mini dari baja dan lebih dari 100.000 orang Amerika menggunakan katub buatan seperti itu.
3. Perkmbangan IPA dan Teknologi dalam Penyediaan Energi
Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Dengan prkmbangan IPA dan teknologi proses pengilangan minyak dan pengam bilan biji dapat lebih fisien, sehingga produksinya maningkat. Suatu contoh bensin dari minyak bumi. Minyak bumi adalah hasil dari pelapukan dari laut. Pada proses penyulingan belum diperoses bensin yang memadai dan kualitasnya rendah. Dengan perkembangan IPA dan teknologi untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas dilakuakan proses keretakan atau croking yaitu proses memanaskan bahan bertitik didih tinggi dibawah tekanan dengan mnggunakan katalisator, sehingga molekul-molekul besar pecah menjadi moleku-molekul yang lebih kecil dan proses reformasi yaitu proses dengan katalisator mengubah senyawa alifatik menjadi senyawa aromatik. Dengan proses katalisator dan reformasi, diperoleh peningkatan bensin, baik kualitas maupun kuantitas.
4. Perkembangan IPA dan Teknologi dalam Perkembangan Industri
Perkembangan industri yang semula di Eopa kemudian menjalar ke Amerika dan sebagian di Asia maju dengan pesat, karena masyarakat menginginkan kesejahteraan ekonomi yang meningkat untuk kelangsungan hidup di masa depan sehingga timbulah revolusi industri yang pertama.
Perkembangan industry berikutnya, sejalan dengan perkembangan IPA dan tekologi dengan ditemukannya transistor timbulah revolusi industri yang kedua yakni zaman kembali otomatis, kini mesin tidak lagi dijalankan oleh manusia melainkan manusialah yang memerintah mesin untuk bekerja memproduksi barang. Adapun pola perkembangan revolusi industri meliputi 3 tahap:
a. Tahap I
Selama 50-100 tahun sebelum Perang Dunia kedua sektor industri yang dipelopori teknolegi perkembangan dengen sangat pesat dalam pembuatan baja, jalan kreta api, penambangan batubara dan biji besi industri mobil, pembangkit listrik tenaga panas bumi. Dalam beberapa hal juga terdapat perkembangan di bidang pertanian yang padat karya.
b. Tahap II
Sesudah Perang Dunia kedua lahirlah pola lain. Muncullah kini ravolusi hijau dibidang pertanian, industri kimia, elektrinoka, teknologi komputer, telekomunikasi, plastik, logam ringan seperti alumunium, aloys, pesawat pancar gas, teknologi nuklir berdasarkan fision, dirgantara dan lain-lain. Tahap ini memperlihatkan hubungan yang erat antara teknologi dan perkembangan guna sosialnya.
c. Tahap III
Dimasa mendatang bioteknologi akan menjadi sangat penting, orang sudah memengaruhi genetika dengan bio-enginering. Hal ini disebabkan oleh keharusan-keharusan yang muncul dari dari kebutuhan produksi, masalah tata linkungan dan kapasitas produksi.