5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 1/95
MPKTBSains dan Metode Ilmiah
Penyusun:
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Nora Hariadi
Cuk Imawan
Depok, Februari 2011
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 2/95
Materi
Metode Ilmiah
Satuan dan Besaran
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Kesimpulan
Daftar Pustaka
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 3/95
Metode Ilmiah
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 4/95
Pendahuluan
Anda mungkin tersentak kalau pada suatu waktu
ditanya seseorang (adik, nenek, atau keponakan)
dengan pertanyaan, apakah sains itu?
Mungkin hal pertama yang terlintas di fikiran Anda
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
a a a s a, m a, a au o og .Memang benar cabang-cabang ilmu ini adalah
bagian sains, tetapi cabang-cabang ini bukanlah
sains itu sendiri.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 5/95
Pendahuluan
Ada kemungkinan lain?
Mungkin Anda akan berpendapat, sains adalah
matematika.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
mu ma ema a memang sanga erguna a amdalam sains, tetapi ilmu ini bukanlah sains itu sendiri.
Jadi, apakah sains itu?
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 6/95
Pendahuluan
Secara singkat
Sains adalah suatu proses untuk menghasilkan
pengetahuan empirik melalui pengamatan
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
fenomena alam
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 7/95
Pendahuluan
Sains merupakan hasil usaha manusia untuk
memuaskan hasrat ingin tahunya tentang bagaimanaprinsip kerja alam ini, suatu kumpulan pengetahuan
an teror anisir an men elaskan keteraturan di
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
alam dan penyebab keteraturan tersebut.
Sains juga merupakan aktifitas yang terus-menerus
yang menggambarkan usaha kolektif, penemuan,
dan kebijaksanaan manusia.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 8/95
Pendahuluan
Sejarah panjang umat manusia telah mengantarkan
pada penemuan beragam macam pengetahuan
tentang alam ini, sehingga generasi sekarang tinggalmempelajari pengetahuan tadi. Sebagai contoh
pengetahuan tentang mengapa benda yang jatuh di
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
dekat permukaan bumi selalu menuju ke bawah,ingat kisah Newton dan buah apel, yang dirumuskan
dalam apa yang dikenal dengan Hukum Gravitasi
Newton.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 9/95
Pendahuluan
Ataupun pengetahuan tentang penyusun atom, yang
sejak zaman Yunani kuno, dianggap sebagai sesuatu
yang tidak terbagi lagi. Atom dari bahasa Yunani, aberarti tidak dan tomos berarti terbagi. Dahulu
dikenal empat jenis atom penyusun materi, air, api,
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
udara, dan tanah. Di awal abad 20, diketahui bahwaada berbagai macam atom. Semua tersusun dari inti
(bermuatan positif) yang dikelilingi oleh elektron
(bermuatan negatif). Inti atom tersusun dari proton(bermuatan positif) dan netron (tidak bermuatan)
kecuali inti atom hidrogen yang tersusun dari satu
proton saja.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 10/95
Pendahuluan
Walaupun telah banyak pengetahuan yang
diperoleh, masih banyak peristiwa alam yang belum
dapat difahami manusia. Apa yang menyebabkan manusia dapat
men emban kan en etahuann a dalam
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
menjelaskan fenomena alam? Jawaban daripertanyaan tadi adalah “keingintahuan atau hasrat
ingin tahu”. Hasrat ingin tahu ini diejawantahkan
dalam bentuk pertanyaan menggunakan kata tanya
seperti mengapa, bagaimana, apakah, ataupun di
mana. Hasrat ingin tahu ini merupakan element yang
sangat penting dalam pengembangan sains.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 11/95
Pendahuluan
Elemen sains yang tidak terlalu nyata namun sangat
penting adalah:
Hasrat ingin tahu ilmuwan itu sendiri pada saat mencari
jawaban atau pada saat berusaha mendapatkan
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Hasrat ingin tahu ini masih sangat diperlukan karena
walaupun telah banyak fenomena alam yang dapatdijelaskan, masih jauh lebih banyak fenomena alam
yang belum diketahui.
penge a uan yang enar ar permasa a an yangdihadapinya.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 12/95
Pendahuluan
Seperti kata Sir Issac Newton, yang kurang lebihnya
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Saya bagaikan anak kecil di tepi pantai yang gembiramendapatkan sebuah kerang, padahal lautan ilmu
pentahuan terbentang luas di hadapan.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 13/95
Definisi Metode Ilmiah
Setelah adanya hasrat ingin tahu, apa yang dilakukan
oleh manusia, biasanya disebut ilmuwan atau
sainstis, dalam memuaskan keingintahuannya?Bagaimana cara ilmuwan memuaskan rasa ingin
tahunya? Dalam proses mencari jawaban atas
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
pertanyaan-pertanyaan yang ada, ilmuwanmelakukan langkah-langkah tertentu. Langkah –
langkah yang dilakukan imuwan ini disebut metode
ilmiah. Langkah-langkah yang dilakukan satuilmuwan mungkin berbeda dengan yang lain.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 14/95
Definisi Metode Ilmiah
Karena itu, sebenarnya tidak hanya ada satu metode
ilmiah di dalam sains.
Walaupun demikian, terdapat banyak kesamaanlangkah saat ilmuwan melakukan kegiatannya.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 15/95
Definisi Metode Ilmiah
Metode ilmiah adalah cara untuk menyelidiki
fenomena, untuk mendapatkan pengetahuan baru,atau memperbaiki dan menggabungkan penyelidikan
dengan pengetahuan sebelumnya.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Metode ilmiah adalah cara bertanya dan menjawab
pertanyaan sains dengan melakukan observasi dan
eksperimen.
Metode ilmiah adalah pendekatan yang sistematik
untuk menjawab pertanyan-pertanyaan.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 16/95
Definisi Metode Ilmiah
Langkah-langkah yang dilakukan seorang ilmuan saat
bekerja dapat diringkas sebagai berikut
Mengamati dan mengajukan pertanyaan
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
em ua po es s
Merancang pengujian hipotesis
Melakukan pengujian hipotesis
Menarik kesimpulan dan menginformasikan
hasil yang diperoleh pada masyarakat sains.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 17/95
Pengamatan
Langkah pertama yang dilakukan dalam proses ilmiah
adalah mengamati fenomena. Pengamatan ini bertujuan
untuk mendapatkan informasi tentang suatu fenomena. Informasi dapat diperoleh melalui pengamatan langsung
(pengukuran, survei, percobaan) dan/atau mempelajari
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
aporan- aporan pengamatan yang te a a u an o eorang lain. Laporan-laporan itu bisa dipelajari dari buku,
koran, majalah, dll dengan memanfaatkan perpustakaan
ataupun internet.
Khusus untuk kegiatan ilmiah, laporan-laporan tersebut
haruslah laporan ilmiah yang banyak terdapat di buku dan
jurnal ilmiah.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 18/95
Pengamatan
Dalam pengamatan lima indra (perasa,
pendengar, pencium, penglihat, dan
pengecap) yang dimiliki manusiamempunyai peran yang sangat besar.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Proses pengamatan dapat dilakukan denganmembandingkan, yaitu mengamati bagaimana
beberapa benda mempunyai perbedaan dan
persamaan. Untuk melihat perubahan, urutkan objek
berdasarkan perubahan yang ingin dilihat, waktu
misalnya.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 19/95
Pengamatan
Untuk melihat kesamaan beberapa objek, lakukan proses
klasifikasi (memasukkan objek yang mempunyai sifat
yang sama dalam satu grup).
Proses selanjutnya dari pengamatan ini adalah menarik
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
.
kesimpulan ini, anda harus menggunakan semua
pengetahuan yang dimiliki untuk membuat suatu
tebakan/dugaan yang baik tentang mengapa suatu
fenomena terjadi.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 20/95
Pengamatan
Sekarang marilah kita gunakan langkah-langkah
pengamatan pada fenomena yang biasa dijumpai
dalam kehidupan sehari-hari. Mari mulai dengan pertanyaan, siapakah yang tidak
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
pernah terserang flu. Biasanya penyakit inimenyerang mahasiswa di saat-saat sibuk seperti
menjelang ujian, saat tenggat penyerahan tugas
kuliah, dll.
Hal yang akan kita bahas adalah “Bagaimana agar
cepat sembuh dari penyakit flu?”.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 21/95
Pengamatan
Saat seseorang terserang flu, banyak pertanyaan
muncul. Satu pertanyaan yang kerap muncul adalah
bagaimana agar cepat sembuh? Untuk menjawab pertanyaan ini, sipenderita mulai
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
informasi tentang bagaimana menindak penyakit ini.Informasi dikumpulkan mungkin dari nenek, bibi,
paman, tetangga, teman, dll.
Banyak saran yang mungkin diperoleh, antara lain,
minum air jeruk panas, makan vitamin C, banyak
makan buah-buahan, dlll.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 22/95
Mengajukan hipotesis
Dari informasi yang diperoleh saat pengamatan,
dibuatlah hipotesis yang merupakan jawaban dari
pertanyaan yang muncul saat pengamatan. hipotesis adalah suatu dugaan cerdas mengenai
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
hipotesis ditarik melalui proses penalaran induktif.
Penalaran induktif, kesimpulan bersifat umum ditarik
dari banyak informasi khusus (di bab selanjutnyaanda akan mempelajari metode penalaran ini).
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 23/95
Mengajukan hipotesis
Dari informasi yang diperoleh, dapat diajukan
hipotesis, sebagai contoh (kasus flu tadi):
Asupan vitamin C mempercepat penyembuhan
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
penya it u.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 24/95
Pengujian hipotesis
hipotesis ilmiah harus dapat diuji berdasarkan
pengamatan yang terukur. hipotesis harus juga
dinyatakan sedemikian hingga satu atau serangkaianpengamatan untuk membuktikan hipotesis ini salah
dapat dirancang.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Contoh bukan hipotesis ilmiah.
Posisi bintang dilangit mempengaruhi kesembuhan
penderita penyakit flu.
Penyakit flu cepat sembuh karena kehendak Tuhan.
(bagaimana mengukur kehendak Tuhan?)
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 25/95
Pengujian hipotesis
Pengujian hipotesis dilakukan melalui proses
penalaran deduktif (deduksi). Pada penalaran ini
suatu prinsip umum digunakan untukmemprediksi hasil pengamatan. Penalaran
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
e u apa nya a an a am en u :
“Jika [Saya melakukan ini] ____
maka [ini] akan terjadi.”
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 26/95
Pengujian hipotesis
Untuk hipotesis yang telah kita buat
sebelumnya dapat dilakukan uji sebagai berikut
“Jika asupan vitamin C dapat mempercepat
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
penyembuhan penyakit flumaka pasien yang diberi vitamin C akan lebih
cepat sembuh dibandingkan dengan pasien
yang tidak diberi vitamin C.”
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 27/95
Pengujian hipotesis
Untuk menguji apakah hipotesis yang telah
dibuat sungguh-sungguh menghasilkan
perkiraan yang diinginkan, perlu dirancangsuatu percobaan/eksperimen.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Eksperimen/percobaan merupakan suatu
keadaan terbatas yang dirancang untuk
menguji satu hipotesis tertentu.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 28/95
Pengujian hipotesis
Harus diingat pula bahwa tidak semua hipotesis
ilmiah dapat diuji dengan percobaan. Hipotesis-
hipotesis tersebut dapat diuji melaluipengamatan-pengamatan di alam.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Sebagai contohSebagai contoh:
Tabrakan komet dengan bumi menyebabkan
kepunahan dinosaurus.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 29/95
Pengujian hipotesis
Dalam pengujian hipotesis, pengaruh faktor-
faktor yang tidak diinginkan, tetapi dapat
mempengaruhi hasil percobaan, harus dibuatsekecil mungkin.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Faktor-faktor tersebut dapat berasal dari-Rancangan eksperimen
-Peralatan yang digunakan-Pelaku eksperimen
P ji hi t i
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 30/95
Pengujian hipotesis
Eksperimen harus didisain agar hasil yang akan
diamati merupakan akibat dari satu sebab atau
satu perlakuan. Karena itu, hal-hal lain yangdapat mempengaruhi hasil eksperimen harus
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
ang an m n ma s r.Peralatan yang digunakan haruslah peralatan
standar dan telah ditera sebelum dipakai.
Hal yang sangat penting adalah pelaku
eksperimen yang terlatih dan tidak mempunyai
kepentingan tertentu dengan hasil eksperimen.
P ji hi t i
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 31/95
Pengujian hipotesis
hipotesis kita yang berhubungan dengan flu,
dapat diuji dengan melakukan eksperimen
berupa pemberian vitamin C pada sekelompokpenderita penyakit flu. Sebagai pembanding,
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
per u an sa u e ompo pen er a ag yangtidak diberikan vitamin C. Kelompok ini disebut
kelompok kontrol.
Sebagai contoh:Perbedaan hasil pengamatan akan
memperlihatkan pengaruh pemberian vitamin C.
P ji hi t i
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 32/95
Pengujian hipotesis
Selama pengujian hipotesis, ilmuwan
mengumpulkan banyak informasi. Informasi-
informasi ini disebut data. Data ini dapat berupaangka yang menyatakan besaran yang dapat
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
.
kuantitatif.
Data jenis ini diperoleh melalui
proses pengukuran.
P ji hi t i
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 33/95
Pengujian hipotesis
Selain data kuantitatif, ilmuwan
dapat juga mengumpulkan data
kualitatif. Data jenis ini diperolehmelalui pengamatan. Contoh data
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
tumbuhan, ciri-ciri seekor hewan, dll.
Data:Kuantitatif Pengukuran
Kualititatif Pengamatan
Penarikan Kesimpulan
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 34/95
Penarikan Kesimpulan
Dari hasil eksperimen ilmuwan dapat menarik
suatu kesimpulan tentang hipotesis.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Kesimpulan yang diperoleh adalah apakah hasileksperimen mendukung atau menolak
hipotesis.
Penarikan Kesimpulan
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 35/95
Penarikan Kesimpulan
Apabila hipotesis yang dibuat didukung oleh
eksperimen, hal ini belum membuktikan bahwa
hipotesis tersebut benar. hipotesis tadi perludiuji dengan banyak eksperimen. Sehingga,
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
se e a anya e sper men men u ung
hipotesis yang telah dibuat, barulah dapat
disimpulkan bahwa
tanpa keraguan yang beralasan hipotesis
tersebut adalah benar.
Penarikan Kesimpulan
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 36/95
Penarikan Kesimpulan
Apabila hipotesis yang dibuat tidak didukung
oleh eksperimen.
Peneliti harus jujur dan lapang dada menerima
kenyataan.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Pelajari lagi masalah tersebut kemudian buathipotesis baru dan lakukan pengujian lagi.
Eksperimen tidak mendukung hipotesis buat
hipotesis baru dan uji lagi
Berbagi Pengetahuan
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 37/95
Berbagi Pengetahuan
Ternyata hipotesis kita tentang vitamin C dan
penyembuhan flu
Asupan vitamin C mempercepat penyembuhan
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
tidak didukung oleh eksperimen. (Silakan cari
lebih lanjut informasi tentang hubungan
vitamin C dan penyembuhan flu)
penya u.
Berbagi Pengetahuan
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 38/95
Berbagi Pengetahuan
Pada keadaan hipotesis didukung ataupun tidak
oleh eksperimen, hasil penelitian dapat
dilaporkan pada komunitas ilmiah sebagaipengetahuan baru
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Laporkan/beritahukan hasil penelitian padakomunitas ilmiah
Komunikasikan Pengetahuan Anda
LANGKAH-LANGKAH METODE ILMIAH
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 39/95
Mengajukan
pertanyaan
Membuat hipotesis Pikirkan! Amati Lagi
Mengamati
Fenomena
LANGKAH LANGKAH METODE ILMIAH
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Menguji hipotesis
Menarik Kesimpulan
Eksperimen
mendukung hipotesis
Eksperimen Tidak
Mendukung hipotesis
Berbagi Pengetahuan
dengan Komunitas
Sistem Kompleks dan Metode Ilmiah
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 40/95
Sistem Kompleks dan Metode Ilmiah
Untuk sistem sederhana, metode ilmiah terbukti
berdaya guna dalam menyelesaikan masalah
sains. Tetapi apakah metode ini dapat dipakaiseperti sedia kala saat mempelajari sistem
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
omp e s, seper pa a sa ns ng ungan.
Ternyata untuk sistem kompleks metode
saintifik tidak dapat digunakan apa adanya. Hal
ini dapat disebabkan antara lain oleh masalahyang dibahas luas dan/atau rentang waktu
pengamatan harus lama.
Sistem Kompleks dan Metode Ilmiah
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 41/95
Sistem Kompleks dan Metode Ilmiah
Karena itu, pendekatan baru yang
mempertahankan hal mendasar di metode
ilmiah, kemampuan untuk membuktikan bahwasuatu pernyatan salah, menjadi sangat
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
per u an.
Perlu pendekatan baru. Kemampuan untuk
membuktikan suatu pernyataan (hipotesis)
salah tetap dipertahankan.
Sistem Kompleks dan Metode Ilmiah
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 42/95
Sistem Kompleks dan Metode Ilmiah
Sebagai contoh di sains lingkungan, pendekatan
baru yang telah digunakan di antaranya catatan
sejarah dan pengamatan bencana dan gangguandi jaman ini.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Pendekatan baru antara lain
catatan sejarah dan pengamatan kejadian(bencana dan gangguan) di jaman ini
Bukti Sejarah
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 43/95
Bukti Sejarah
Catatan sejarah yang digunakan antara lain;
Sejarah tertulis.
Sebagai contoh, pengaruh letusan Merapi
terhadap lingkungan dipelajari dari sejarah
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
letusan Merapi.Lingkar Tahun Pohon.
Peristiwa yang terjadi disuatu hutan, misalkankekeringan atau kebakaran, mungkin diteliti dari
lingkar tahun pohon.
Bukti Sejarah
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 44/95
j
Catatan sejarah lain yang dapat digunakan
adalah catatan terpendam, fosil dan benda
terpendam lainnya. Fosil dan benda terpendamini jika diteliti menggunakan metode
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
penangga an ar on ma a wa u sua u
peristiwa terjadi dapat diperkirakan. Misal,
dengan mengamati sisa-sisa pohon yang
tertimbun dibawah abu vulkanik di sekitarMerapi, waktu letusan yang mengubur sisa-sisa
pohon tadi dapat diperkirakan.
Bencana dan Gangguan Terkini: Eksperimen
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 45/95
gg p
Dalam sains lingkungan, ilmuwan sangat sulit
untuk melakukan eksperimen. Karena itu,
bencana dan gejala alam terkini digunakansebagai suatu kesempatan untuk mengambil
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
a a. e aga con o , mempe a ar pengaru
letusan gunung Bromo pada lingkungan sekitar,
dapat dilakukan dengan mengamati letusan
Bromo terkini. Letusan inilah eksperimen yangdiamati, karena kita tidak dapat membuat
sendiri eksperimen seperti ini.
Sistem dan Umpan Balik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 46/95
p
Pada bidang sains yang kompleks pemahaman
tentang sistem yang dibahas dan interaksi
antarbagian adalah sangat penting. Tetapitahukah Anda apakah sistem itu? Walaupun kita
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
e a mema a s a s s em er a - a ,
sekarang marilah kita definisikan
Sistem adalah suatu himpunan banyak
komponen yang bertindak bersama sesuai
fungsinya masing-masing sebagai satu
kesatuan.
Sistem dan Umpan Balik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 47/95
p
Jika ada elemen di dalam sistem, maka tentu
saja ada elemen di luar sistem. Elemen di luar
sistem ini dikenal dengan lingkungan.Lingkungan dan sistem membentuk jagad raya
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Contoh sistem: sungai, danau, sebotol air, dll.
Batas antara sistem dan lingkungan dapat
berupa batas nyata ataupun khayal.
Sistem + Lingkungan jagad raya
Sistem dan Umpan Balik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 48/95
p
Berdasarkan interaksi antara sistem dengan
lingkungan, sistem diklasisfikasikan sebagai
Sistem Terbuka; jika energi dan/atau materidapat keluar atau memasuki sistem.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Contoh: Danau air dapat keluar/masuksungai.
Sebagai contoh yang lain: Kota merupakan
sistem yang terbuka orang dapat
keluar/masuk kota.
Sistem dan Umpan Balik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 49/95
Sistem Tertutup; jika materi tidak dapat keluar
atau memasuki sistem.
Contoh: Akuarium yang tertutup rapatmateritidak dapat keluar/masuk akuarium, tetapi
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
energi masih dapat.
Planet Bumi dapat juga dipandang sebagai
sistem tertutup (untuk kepentingan praktis),
karena materi yang keluar/memasuki bumi
sangat sedikit.
Sistem dan Umpan Balik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 50/95
Sistem Terisolasi; jika materi dan energi tidak
dapat keluar atau memasuki sistem.
Contoh: Termos air yang tertutup termosdibuat agar jumlah air di dalam termos tetap
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
dan air tersebut tetap panas.
Sistem dan Umpan Balik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 51/95
Keadaan sistem tidak selalu tetap. Secara
keseluruhan keadaan sistem mungkin tampak
tetap, tetapi bagian-bagian sistem dapatberubah. Perubahan satu bagian sistem dapat
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
mempengaru ag an yang a n an a rnya
dapat juga mempengaruhi sistem secara
keseluruhan. Perubahan bagian sistem yang
mempengaruhi bagian yang lain sehinggabagian kedua ini juga mempengaruhi bagian
pertama dikenal dengan istilah umpan balik .
Sistem dan Umpan Balik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 52/95
Dengan kata lain, umpan balik terjadi: jika luaran
(materi/energi yang meninggalkan sistem) suatu sistem
berfungsi juga sebagai masukan (materi/energi yangmemasuki sistem) sehingga sistem mengalami
perubahan lebih lanjut.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Sebagai contoh: pengaturan temperatur tubuhmanusia. Saat Anda di luar di siang hari yang panas,
peningkatan temperatur mempengaruhi sensor
penerima di kulit Anda (masukan). Jika Anda tetapberjemur, tubuhmu memberikan reaksi fisiologis.
Keringat akan keluar melalui lubang kulit yang
membuka. Temperatur tubuh Anda pun turun.
Sistem dan Umpan Balik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 53/95
Dalam contoh tadi: peningkatan temperatur ditanggapi dengan
tindakan sehingga temperatur turun. Ini adalah contoh umpan
balik negatif. Umpan balik negatif merupakan pengaturan
mandiri atau penyetabil sistem, biasanya mempertahankansistem dalam keadaan yang relatif tetap.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
.
balik positif ditandai dengan suata keluaran menyebabkanpeningkatan keluaran berikutnya.
Contoh. Api yang membakar hutan. Api akan mengeringkan
pohon-pohon yang basah. Pohon kering mudah terbakar.Semakin banyak pohon kering, api pun semakin besar.
Umpan balik positif bersifat pembuat tidak stabil.
Sistem dan Umpan Balik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 54/95
Suatu sistem diyatakan stabil apabila sistem tetap di
keadaannya kecuali diganggu dan setelah diganggu
sistem kembali ke keadaan semula.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
.
Sistem dengan umpan balik positif menjadi tidak stabil.
Perubahan dan Keseimbangan Sistem
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 55/95
Perubahan bersih yang terjadi pada suatu sistem
tergantung pada perbandingan masukan dan luaran
sistem tersebut.Jika masukan suatu sistem sama dengan luarannya,
maka sistem ini disebut dalam keadaan tunak stead .
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Contoh: Keadaan danau saat jumlah air yang masuksama dengan air yang keluar disebut keadaan tunak.
Sistem berada dalam keseimbangan dinamik.
masukan luaransama dengan
sistem tetap
Perubahan dan Keseimbangan Sistem
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 56/95
Jika masukan suatu sistem kurang dari luarannya, maka
ukuran sistem mengecil.
Contoh: Keadaan danau dimusim kemarau saat jumlahair yang masuk kurang dari air yang keluar. Dalam
waktu an lama danau da at men adi kerin .
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
masukan luaranKurang dari
Sistem
mengecil
Perubahan dan Keseimbangan Sistem
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 57/95
Jika masukan suatu sistem lebih dari luarannya, maka
ukuran sistem membesar.
Contoh: Keadaan danau di musim hujan saat jumlah airyang masuk lebih dari air yang keluar. Dalam waktu
an lama danau da at melua saat melua danau
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
dalam keadaan tunak).
masukan luaranlebih dari
Sistem
membesar
Sains dan Pengambilan Keputusan
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 58/95
Adakah hubungan antara sains dan pengambilan keputusan.
Seperti halnya metode ilmiah, proses pengambilan keputusan
yang rasional dapat dinyatakan dalam tahapan:
Merumuskan pernyataan yang jelas tentang hal yang akan
diputuskan.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
hal tersebut.
Buat daftar pilihan aksi.
Perkirakan konsekuensi positif dan negatif dari setiap pilihan
aksi dan probabilitas setiap konsekuensi akan terjadi.
Pertimbangkan setiap pilihan dan pilih solusi terbaik.
Sains dan Pengambilan Keputusan
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 59/95
Pada proses pengambilan keputusan tadi banyak asumsi
penyederhanaan yang tidak dijumpai dalam kehidupan nyata.
Dalam kehidupan nyata, sangatlah sulit untuk mengantisipasi
semua konsekuensi dari setiap pilihan aksi. Selain itu, kita seringdihadapkan dengan konsekuensi yang tidak terduga. Tambahan
ula informasi saintifik an tersedia kadan tidak len ka atau
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
masih dalam kontroversi. Terkadang masalah emosi dan konflikkepentingan juga mempersulit pengambilan keputusan.
Sains dan Pengambilan Keputusan
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 60/95
Untuk aspek yang berhubungan dengan masalah sains, seperti
informasi yang kurang lengkap atau masih dalam kontroversi
dapat diatasi dengan memulai dari semua data ilmiah yang
relevan beserta ketidakpastiannya. Di saat ahli-ahli masih dalamperdebatan tentang interpretasi data-data tadi, jika mungkin
ambil konsensus atau ertimban kan sekum ulan erkiraan
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
berdasarkan interpretasi-interpretasi tadi. Efek masing-masingperkiraan harus diidentifikasi dan setiap resiko yang
berhubungan dengan perkiraan tadi harus dianalisis terhadap
keuntungan yang mungkin diperoleh. Pada akhirnya, pengambil
keputusan di negara bukanlah ilmuwan, melainkan politisi yang
hanyalah orang kebanyakan. Karena itu, pendidikan sains pada
orang-orang di pemerintahan dan bisnis, juga semua rakyat,
merupakan suatu hal yang sangat penting.
Latihan Metode Ilmiah
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 61/95
Anda harus berangkat kuliah di pagi hari mengendarai mobil. SaatAnda menstarter mobil tersebut, ternyata mobil tidak hidup.
Kerjakanlah salah satu dari latihan ini. Buatlah langkah-langkah penyelesaian masalah sesuai dengan metode ilmiah.
Langkah-langkah ini harus melibatkan beberapa hipotesis
(minimal 3).
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Pukul 20:00, Anda sedang mencoba menyelesaikan pekerjaan rumahyang harus dikumpulkan keesokan hari tepat pukul 8:00. Ternyata,
dari daftar acuan diketahui bahwa beberapa materi terdapat di satubuku, tetapi buku yang sangat penting ini tidak ada pada Anda.
Anda harus menelpon orang tua menggunakan cellphone dan nomor Anda.
Ternyata cellphone Anda tidak menyala. Anda mencoba menyalakannya dan
ternyata tidak berhasil.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 62/95
Satuan dan Besaran
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 63/95
Dalam kehidupan sehari-hari, Anda mungkin
pernah menjumpai iklan seperti ini.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Sebagian orang mungkin akan mengerutkan
dahi membaca iklan ini.
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 64/95
Apa artinya pernyataan “Lima menit dari Kampus UI”?
Kita mungkin dapat bersepakat bahwa pembuat
pernyataan ini ingin memberitahukan pada pembaca
bahwa ITC Depok berada tidak jauh dari UI.Tetapi kita mungkin sulit untuk bersepakat tentang
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Apa yang terjadi jika lima menit tadi ditempuh dengan jalan kaki, naik motor, naik angkot, atau saat jalanan
sedang macet berat (maklum kota Depok)?
5 menit !?...?
Jadi pernyataan “Lima menit dari Kampus UI”meninggalkan tanda tanya besar.
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 65/95
Saat berakhir pekan, biasanya orang mencari tempat
yang tenang untuk beristirahat. Misalkan Anda dan
teman-teman berencana pergi ke satu vila bernama“Vila Ultimate” yang terletak di atas buki).
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Anggota rombongan yang belum pernahmengunjungi Vila dengan pemandangan yang
indah ini, bertanya seberapa jauhkah vila
tersebut berada dari kota tempat rombongantinggal?
Berapa jauh vila di atas bukit itu?
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 66/95
Anggota rombongan yang pernah mengunjungi vilatersebut menjawab perlu berjalan kaki setengah hari.
Ada teman yang mengatakan, perjalanan ini akan
menghabiskan dua puntung rokok. Seorang temanyang lain memperkirakan bahwa sebelum sore
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
g .
Sepertinya pertanyaan telah terjawab,
tetapi masih ada masalah!!Jawaban-jawaban tadi kurang jelas.Jadi, perlu suatu kesepakatan tentang pengukuran
“Jarak”.
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 67/95
Ingat kasus penawaran satu pulau Indonesia di
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
daerah Indonesia Bagian Timur?Selain keindahan dan letak pulau yang ditawarkan, calon pembeli tentu ingin
mengetahui ukuran pulau tersebut, mungkin luas atau keliling pulau.
Bayangkan hal yang terjadi apabila konsumen diberi informasi
-Diperlukan waktu seharian untuk mengelilingi pulau
-Cukup dengan 10.000 langkah kaki untuk menyusuri pantai
-Jarak dari satu tepi ke tepi yang lain adalah 7.000 jengkal
Berapa luas pulaunya?
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 68/95
Lagi-lagi Ada Masalah!!
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Hal-hal yang menjadi pertanyaan antara lain adalah
• Apakah akan sama jauh bila kita berjalan atau berlari seharian?
• Apakah langkah kaki Budi sama dengan Ibud?
• Samakah panjang jengkal saya dan Anda?
Informasi yang diberikan kurang jelas.Bagaimana agar menjadi jelas dan setiap orang akan
mendapatkan kesimpulan yang sama?
Perlu kesepakatan tentang pengukuran “Jarak”.
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 69/95
Permasalahan dengan ukuran ini bukan hanya tentang
ukuran jarak, tetapi juga tentang ukuran isi, waktu, dll.
Sebagai contoh:Anda mendengar seseorang meminta “satu cangkir
kopi”. Apabila Anda tidak mengerti konteks permintaan
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
ini, Anda mungkin bertanya, cangkir ukuran apa?
Contoh yang lain adalah pernyataan
“Budi telah berada di kamar selama sepeminuman teh”.
Apakah waktu yang diperlukan Budi dan Ibud untuk
minum teh akan sama?
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 70/95
Ketidakjelasan dalam penentuan patokan ukuran dapat
menimbulkan pertengkaran/keributan, karena itu perlu
kesepakatan tentang patokan ukuran suatu hal.
Sekarang marilah kita bahas tentang patokan ukuran
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
ara . ara asa u ur er asar an pan ang, arena
itu patokan pertama yang akan dibahas adalah patokanukuran panjang
Di masyarakat masih ada sebagian yang mengukurpanjang dalam satuan tombak, hasta, dll. Jadi, sampai
sekarang pun, satuan pengukuran masih beragam.
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 71/95
Anggaplah disepakati bahwa satuan pengukuran di
masa lalu adalah hasta. 1 hasta adalah jarak dari siku
hingga ujung jari tengah.
Yang menjadi pertanyaan adalah tangan siapakah yang
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
raja yang berkuasa. Tetapi setiap kerajaan mempunyairaja masing-masing. Artinya ada sekian banyak patokan
untuk ukuran hasta.
Saat transportasi semakin lancar, masyarakat darikerajaan berbeda mulai berinteraksi. Banyaknya
patokan ukuran ini tentu menimbulkan masalah. Jadi
perlu patokan yang sama.
Persoalan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 72/95
Persoalan ukuran ini juga dijumpai di sains. Data-data
kuantitatif yang diperoleh dari eksperimen perlu
dinyatakan dengan istilah tertentu. Saat ini,
penyelidikan tentang suatu fenomena alam dilalukan
oleh banyak ilmuwan di banyak negara.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Karena itu, agar setiap ilmuwan, tidak peduli asalnya,dapat memahami hasil pengukuran imuwan yang lain,
disepakatilah satuan dalam standar internasional.
Satuan ukuran panjang yang diterima secarainternasional adalah meter disingkat m.
Standar Ukuran & Satuan Ukuran
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 73/95
• METER digunakan untuk satuan panjang pertama kali saat terjadi Revolusi
Perancis oleh Napolen
• 1 meter didefinisikan sebagai 1 per 10.000.000 jarak antara Kutub Utara dan kota
Paris (tempat Guillotine)
• 1889 Standar ukuran meter dibuat dari batang berbahan campuran Platinum-
Standar Ukuran PANJANG
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
.
dikontrol temperaturnya pada the Bureau International des Poids et Mesures diSevres, Perancis.
• 30 batang standar sekunder kemudian dibuat dengan bahan yang sama
• 1960, meter didefinisikan sebagai 1.650.763,73 panjang gelombang cahaya
oranye yang dipancarkan oleh isotop Kripton-86.
• 1983, meter didefinisikan sebagai:
“Jarak yang ditempuh oleh cahaya ketika merambat di ruangan
vakum selama interval waktu 1/299.792.458 detik”
Ukuran standar Panjang
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 74/95
Ukuran Standar Panjang
Panjang diukur dalam satuan dasar meter
1 METER: “Jarak yang ditempuh oleh cahaya ketika merambat di ruanganvakum selama interval waktu 1/299.792.458 detik”
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Beberapa negara, sebagai contoh Amerika Serikat dan Kanada, masih
menggunakan ukuran panjang yang lain selain meter.
Beberapa Konversi
1 in = 2,54 cm
1 mil = 1,609344 km
1 kaki = 0,3048 m
Singkatan Ilmiah
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 75/95
Singkatan-singkatan yang lain
Pada bagian terdahulu kita menggunakan satuan cm dan km.singkatan cm berati centimeter dan km berarti kilometer.
Sebutan Singkatan Nilai
yotta Y 1024
Sebutan Singkatan Nilai
deci d 10-1
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
zetta Z 1021
exa E 1018
peta P 1015
tera T 1012
giga G 109
mega M 10
6
kilo k 103
hecto h 102
deka da 101
centi c 10-2
mili m 10-3
mikro µµµµ 10-6
nano n 10-9
pico p 10-12
femto f 10
-15
atto a 10-18
zepto z 10-21
yocto y 10-24
Singkatan Ilmiah
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 76/95
1 km = 1 kilometer = 103 m
1 nm = 1 nanometer = 10-9 m
Penggabungan singkatan-singkatan ini dengan satuan dasarmenghasilkan satuan baru. Sebagai contoh
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
µµµµm = m rome er = - m
Pada daftar singkatan dan contoh-contoh di atas kita telah
menggunakan notasi saintifik (10x). Notasi ini digunakan
untuk menyatakan bilangan yang sangat besar maupun
sangat kecil. Sebagai contoh 103 = 1000 dan 10-6 = 1/1000000
Notasi Saintifik
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 77/95
Diperlukan cara penulisanyang praktis
Batu Kristal
1/100 m
Molekul1/1.000.000.000 m
Penyusun Materi dan UkurannyaKristal: Molekul/ atom yang
tersusun secara teratur
Molekul: Atom-atom yangsaling berikatan
210 m
−
910 m−
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Atom
1/10.000.000.000 m
Inti Atom
1/100.000.000.000.000 m
Proton
1/1.000.000.000.000.000 m
Quark, elektron
< 1/1.000.000.000.000.000.000 m
: -
elektro yang mengelilingi Inti
Atom
Inti Atom: Terdiri dari
Proton dan Neutron
Proton: Terdiri dari
Quark
10
10m
−
1410 m
−
1510 m
−
18
10 m
−
Quark
Ukuran Benda di Alam Kita
dan Alat ukur untuk melihatnya
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 78/95
Sel darah merah
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Bakteri Anthrax
Virus H5N1- Flu Burung
Ukuran Standar Waktu
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 79/95
Ingat contoh:
Budi telah berada di kamar selama sepeminuman teh.
Satu besaran yang sering digunakan di kehidupan dan jugabidang mekanika adalah waktu
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
amanya m num e u an a u uran s an ar wa u.
Ukuran dasar waktu adalah detik menggunakan standar
dengan definisi
1 DETIK: “waktu yang diperlukan untuk 9.192.631.770 kali osilasi pada
transisi level energi tertentu dari atom Cesium-133”
Jam Atom (Atomic Clock)
Ukuran Standar Waktu
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 80/95
Satuan waktu dapat diubah dari satu jenis ke jenis yang lain.
Sebagai contoh
Anda mungkin biasa menggunakan ukuran tahun, bulan,ataupun hari untuk menunjukkan lamanya waktu berlalu.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
1 hari = 24 jam
1 jam = 60 menit
1 menit = 60 detik = 60 s
Satu tahun sekitar 365,5 hari sedangkan jumlah hari dalam
satu bulan bervariasi dari 29, 30, dan 31 hari.
Ukuran Standar Massa
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 81/95
Ukuran Standar Massa
1 KILOGRAM: “massa dari benda berbahan campuran Platinum-Iridium
Satu besaran yang sering digunakan adalah besaran yangmenyatakan ukuran massa. Massa benda diukur dalam satuan
kilogram.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Harus diingat di sini satuan kilogram dalam dunia saintifik berbeda
dengan satuan kilogram yang biasa dipakai sehari-hari.
Dalam dunia saintifik, kilogram menyatakan massa. Sedangkan dalam
kehidupan sehari-hari kilogram merupakan ukuran besaran yang dalam
dunia saintifik dikenal sebagai gaya (Force).
yang disimpan di the Bureau International des Poids et Mesures di Sevres,
Perancis”
Ukuran Standar Massa
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 82/95
Sebagai contoh
1 kilogram = 1 kg = 1000 gram= 103
g.
1 miligram = 1 mg = 10-3 g.
Massa juga sering diukur menggunakan singkatan ilmiah
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
1 mikrogram = 1 µµµµg = 10-6 g.
Beberapa negara, Inggris dan Amerika masih menggunakan
satuan tersendiri untuk massa (Pound disingkat Lb). Konversi
satuan tersebut adalah 1 pound = 1 Lb = 0,45 kg.
Sistem Internasional (SI)
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 83/95
Standar Ukuran Satuan UkuranPanjang meter (m)
Berikut adalah satuan standar besaran dasar dalam
sains terutama Fisika
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Waktu detik (s)
Massa kilogram (kg)
Temperatur kelvin (K)
Arus Listrik amper (A)
Intensitas cahaya kandela (cd)
Jumlah substans mol (mol)
Besaran-besaran yang Lain
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 84/95
Sebagai contoh
1 liter = 1 dm3 = 1000 m3
1 mil am = 1 609344 km am
Dari besaran-besaran dasar tadi dapat diturunkan besaran-besaran baru yang disebut besaran turunan
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
36 km/jam = 600 m/menit = 10 m/s
1 cc = 1 cm3 = 10-6 m3
Laju aliran benda cair (air, minyak, darah, dll): 1 cc/s = 1 cm3
/s= 10-6
m3
/s
Pemakaian energi listrik: 1 kwh = 1 x 103 wh = 3600 x 103 ws= 3,6 x 106 J
1 J = 1 joule = 1 kg m2/s2 merupakan satuan energi.
Besaran-besaran yang Lain
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 85/95
Sebagai contoh
1 cal = 1 calorie = 4,186 J
Dalam SI satuan energi adalah joule disingkat J. Satuan energiyang lain masih tetap dipakai.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
,
Satuan yang lain????
Ketidakpastian
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 86/95
Ketidakpastian bersumber dari alam yang selalu mengalami
perubahan. Ketidakpastian juga muncul karena setiap
pengukuran mempunyai kesalahan.
Dalam pengukuran, hasil yang diperoleh tidaklah pasti, jadiada ketidakpastian dalam setiap hasil pengukuran.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Ketidakpastian pengukuran dan kesalahan-kesalahan lain yang terjadidalam pengukuran disebut kesalahan eksperimen. Kesalahan-kesalahan
yang terjadi secara konsisten, kesalahan yang terjadi karena kesalahan
kalibrasi alat sebagai contoh, disebut kesalahan sistematis.
Ilmuwan selalu menyertakan ketidakpastian pengukurannya dalam laporan
yang ia buat.
Ketidakpastian
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 87/95
Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tadi marilah kita
perhatikan kasus berikut ini?
Dalam kehidupan sehari-hari Anda mungkin seringmendengar istilah presisi dan akurasi. Apakah arti kedua
istilah tadi? Apakah mereka sama?
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Dewi menjumpai sepotong kayu . Dewi ingin mengetahui panjang kayutersebut. Kemudian ia mengambil alat ukur panjang berskala terkecil
milimeter dan mulai melakukan pengukuran. Tidak lama kemudian
temannya, Ewid, datang dan juga ingin mengukur kayu tadi. Ewid
menggunakan alat ukurnya yang mempunyai skala terkecil centimeter.
Pengukuran manakah yang lebih presisi dan yang mana lebih akurat?
Ketidakpastian
d k i d id i i i ifik k
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 88/95
Bagaimana halnya dengan akurasi?
Pada kasus Dewi dan Ewid ini, secara saintifik, Pengukuranyang dilakukan Dewi tentu lebih presisi. Ia dapat melakukan
pengukuran berulang-ulang dengan selisih pengukuran
dalam rentang milimeter (sepersepuluh centimeter).
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Kita misalkan di kayu tadi tertulis 120 cm yang menyatakan panjang kayu.
Pengukuran Dewi memberikan angka 120,4 cm. Sementara Ewid
menyatakan hasilnya 120 cm.
Pada contoh di atas, walaupun alat ukur Ewid kurang presisi, hasil yang iaperoleh lebih akurat dari hasil pengukuran Dewi.
Ketidakpastian
J di
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 89/95
Akurasi menyatakan seberapa dekat hasil pengukuran yang
diperoleh relatif terhadap hasil pengukuran yang telah
diterima oleh orang banyak. Semakin dekat hasil pengukuran
pada acuan yang telah diterima orang banyak, semakin
Jadi
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
akuratlah pengukuran tadi.
Presisi menunjukkan seberapa baik pengukuran yang telah dilakukan.
Presisi berarti derajat kepastian hasil pengukuran. Semakin presisi suatupengukuran maka hasil yang diperoleh menjadi semakin mendekati pasti.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 90/95
Kesimpulan dan Saran
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Kesimpulan
Kit t l h di k ik t ik S i d M t d
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 91/95
Kita telah mendiskusikan topik Sains dan MetodeIlmiah. Pada pembahasan tentang metode ilmiah, telah
didiskusikan secara ringkas langkah-langkah yang
dilakukan oleh ilmuwan saat ia bekerja. Penerapan
metode ilmiah pada kasus sistem komplek juga telah
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
didiskusikan, begitu pula dengan hubungan antara
sains dan pengambilan keputusan. Pada bagian akhir
dibahas hal-hal yang berhubungan dengan pengukuran,
mulai dari besaran, satuan hingga presisi dan akurasi.
Saran
K t ik t ik dib h d b i i i t
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 92/95
Karena topik-topik yang dibahas pada bagian ini sangatpenting dalam memahami fenomena alam dan
informasi tentang sains, mahasiswa disarankan untuk
mempelajari secara lebih mendalam di buku acuan
yang digunakan saat penyusunan presentasi ini.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Informasi tentang buku-buku ini tertera di daftar
pustaka.
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 93/95
Daftar Pustaka
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Daftar Pustaka
Belk C dan Borden V Biology: Science for Life Pearson Benjamin
5/13/2018 022-Sains Dan Metode Ilmiah - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/022-sains-dan-metode-ilmiah 94/95
Belk, C., dan Borden, V., Biology: Science for Life, Pearson BenjaminCummings, 2Ed, 2008.
Botkin, D. B., dan Keller, E. A., Environmental Science: Earth as a Living
Planet, John Wiley & Sons, Inc, 7Ed, 2010.
Cunningham, W. P. dan Cunningham, M. A., Principles of Environmental
Science, Mc Graw Hill, 5Ed, 2008.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
ew , . ., uc oc , ., an ew , . ., oncep ua ys ca c ence,
Pearson Addison Wesley, 4Ed, 2008.
Giancoli, D. G., Physics for Scientists & Engineers, Pearson Prentice Hall,
4Ed, 2008.
Keylon, C., How Scientist Work ,
www.graves.k12.ky.us/powerpoints/elementary/ lowckeylon.ppt , Jum’at,26 Nopember 2010.
Thornton, S. T. dan Rex, A. , Modern Physics for Scientists and Engineers,
Thomson Brooks/Cole, 4Ed, 2006.