A. Gejala Alam dan Kerja Ilmiah
Sains berkembang dari melalui pengamatan dan percobaan. Objek pengamatan dapat berupa gejala kejadian maupun gejala kebendaan, baik objek biotik maupun abiotik. Percobaan dilakukan dengan metode ilmiah dan peneliti harus juga harus bersikap ilmiah, sehingga pengetahuan yang diperoleh dapat dipertanggungjawabkan kebenarannya.
Mikroskop merupakan alat bantu untuk mengamati benda yang berukuran sangat kecil. Perbesaran total yang dihasilkan mikroskop dapat dihitung dari perbesaran lensa objektif dikalikan perbesaran lensa okuler.
Eksperimen dilakukan dengan metode ilmiah. Urutan metode ilmiah yaitu merumuskan masalah, menyusun hipotesis, melakukan penelitian, mengumpulkan data, mengolah dan menganalisis data, dan membuat kesimpulan. Hasil eksperimen harus dikomunikasikan dengan orang lain sehingga pengetahuannya bermanfaat.
Pengamatan atau observasi dapat menggunakan indra maupun dengan bantuan alat ukur. Pengamatan dengan indra menghasilkan data kualitatif, sedangkan pengamatan dengan alat ukur menghasilkan data kuantitatif. Untuk mempermudah, data dapat disajikan dalam bentuk tabel, gambar, diagram, grafik, dan sebagainya.
Semua kegiatan eksperimen atau penelitian harus memperhatikan keselamatan kerja. Keselamatan kerja dapat ditingkatkan dengan mengenal sifat bahan kimia di laboratorium, memahami cara kerja alat, dan menggunakan peralatan kerja yang tepat.
a) Gerak lurus adalah suatu gerak yang mempunyai lintasan lurus. Besaran-besaran dalam gerak lurus antara lain jarak, perpindahan, kelajuan, dan kecepatan.
b) Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda tanpa memerhatikan arah.
c) Perpindahan adalah panjang lintasan yang ditempuh benda dengan memperhatikan arahnya.
d) Kelajuan adalah perubahan jarak terhadap posisi awalnya dalam suatu selang waktu tertentu tanpa memperhatikan arahnya
e) Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan tiap waktu. Perubahan kecepatan adalah selisih antara kecepatan akhir dan kecepatan awal. a = Vt – Vo / t
f) Kelajuan rata-rata adalah hasil bagi lintasan total yang ditempuh suatu benda dengan selang waktu total yang diperlukan untuk menempuh lintasan tersebut.
g) Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan lurus dan mengalami perubahan kecepatan yang sama setiap sekonnya atau mengalami percepatan yang sama.
h) Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda pada lintasan yang lurus di mana pada setiap selang waktu yang sama, benda tersebut menempuh jarak yang sama (gerak suatu benda pada lintasan yang lurus dengan kelajuan tetap).
i) Pada gerak lurus beraturan, perpindahan (s) benda dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut. s = so + v . t
j) Kecepatan adalah kelajuan dengan memperhatikan arahnya.
k) Kecepatan rata-rata = lintasan yang ditempuh / waktu total
l) Pada gerak lurus berubah beraturan, perpindahan (s) benda dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut. s = s0 + v0 . t + ½ at2
C. Kependudukan dan Permasalahan Lingkungan
1. Dinamika Kependudukan
Dinamika penduduk adalah perubahan jumlah penduduk di suatu daerah dari waktu ke waktu. Perubahan jumlah penduduk dipengaruhi oleh kelahiran, kematian, dan perpindahan penduduk (imigrasi dan emigrasi).
Dinamika penduduk yang menunjukkan peningkatan jumlah penduduk disebut pertumbuhan penduduk. Jumlah penduduk dapat ditentukan dengan mengadakan sensus.
Pencemaran air, tanah, dan udara dapat mengganggu kesehatan dan kehidupan manusia. Oleh karena itu dikembangkan berbagai upaya untuk menekan dan menanggulangi tingkat pencemaran lingkungan.
Pertumbuhan jumlah penduduk dan kemajuan teknologi telah banyak menimbulkan kerusakan lingkungan. Kerusakan lingkungan akibat ulah manusia disebabkan karena banyaknya zat pencemar/polutan yang masuk ke lingkungan.
Kepadatan penduduk adalah perbandingan antara jumlah penduduk dengan luas wilayah yang ditempati. Kepadatan penduduk tiap daerah berbeda-beda. Tingginya kepadatan penduduk dapat menyebabkan berbagai permasalahan sosial, ekonomi, keamanan, kesejahteraan, pangan, ketersediaan lahan dan air bersih, yang dapat berdampak pada kerusakan lingkungan.
2. Besaran dan Pengukuran
a) Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka, sedangkan satuan adalah besaran pembanding yang digunakan dalam pengukuran.
b) Besaran pokok terdiri dari panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus, jumlah zat, dan intensitas cahaya. Dari besaran pokok tersebut dapat diturunkan besaran turunan seperti luas, volume, kecepatan, gaya, dan sebagainya.
c) Alat-alat yang digunakan untuk pengukuran besaran panjang antara lain mistar, rol meter, jangka sorong, dan mikrometer sekrup.
d) Alat untuk mengukur besaran massa disebut timbangan atau neraca. Terdapat bermacam-macam jenis timbangan atau neraca sesuai kegunaannya.
e) Alat pengukuran waktu adalah jam dan stopwatch. Stopwatch digunakan dalam pengukuran waktu yang membutuhkan ketelitian seperti mencatat waktu dalam perlombaan olahraga lari, renang, balap mobil, dan sebagainya.
f) Suhu adalah besaran untuk menyatakan tingkat panas dinginnya suatu keadaan. Alat pengukuran suhu adalah termometer.
Makhluk hidup mempunyai ciri-ciri khusus yang membedakan dengan makhluk tak hidup dan benda mati. Ciri-ciri makhluk hidup adalah bernapas, memerlukan makanan, bergerak, peka terhadap rangsangan, adaptasi, berkembang biak, tumbuh dan berkembang, dan mengeluarkan zat sisa.
Untuk memudahkan mempelajari makhluk hidup yang beraneka ragam, dibuat sistem pengelompokan atau klasifikasi. Klasifikasi sistem filogeni berkembang dari mula-mula sistem dua kingdom (Plantae dan Animalia) hingga menjadi sistem lima kingdom (Monera, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia).
Makhluk hidup yang ada di bumi sangat beraneka ragam. Keanekaragaman berarti terdapatnya perbedaan ciri dan sifat pada makhluk hidup yang berlainan jenis. Sedangkan variasi adalah terdapatnya perbedaan ciri dan sifat pada makhluk hidup yang sejenis.
Setiap makhluk hidup diberi nama ilmiah yang berlaku secara internasional. Tata nama ilmiah mengacu pada sistem binomial nomenklatur yang diusulkan oleh Carolus Linnaeus.
Sel-sel yang menyusun makhluk hidup mempunyai struktur dasar yang sama, yaitu terdiri dari membran sel, sitoplasma, dan inti sel. Selain itu sel mempunyai organela, misalnya mitokondria, retikulum endoplasma, ribosom, plastida, vakuola, badan golgi, dan lisosom.
Dalam sistem klasifikasi setiap makhluk hidup mempunyai tingkatan takson berdasarkan persamaan dan perbedaan ciri dengan makhluk hidup yang lain. Untuk menentukan nama jenis atau tingkatan takson suatu makhluk hidup dapat menggunakan kunci determinasi.
Organisasi kehidupan merupakan urutan tingkatan organisasi pada makhluk hidup, yaitu makhluk hidup tersusun atas sel, sel-sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama akan membentuk jaringan. Beberapa jaringan membentuk organ. Dan beberapa organ menyusun sistem organ.
Jaringan merupakan sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Contoh jaringan pada hewan dan manusia adalah jaringan epitel, ikat, otot, dan saraf. Jaringan pada tumbuhan misalnya jaringan meristem, parenkim, sklerenkim, kolenkim, xilem, dan floem.
Beberapa jaringan bekerjasama membentuk organ. Contoh organ pada hewan dan manusia adalah mulut, lambung, usus, paru-paru, kulit, mata, dan ginjal. Contoh organ pada tumbuhan yaitu akar, batang, dan daun.
Beberapa organ saling bekerja sama dalam suatu sistem organ. Organisme tingkat tinggi mempunyai beberapa sistem organ. Misalnya sistem pernapasan tersusun dari organ hidung, trakea, bronkus, bronkiolus, dan paru-paru.
E. Ekosistem dan Pelestarian Sumber Daya Hayati
Ekosistem adalah hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem disusun oleh komponen biotik berupa makhluk hidup dan komponen abiotik.
Setiap makhluk hidup menempati tempat yang sesuai yang disebut habitat. Setiap makhluk hidup juga mempunyai peranan tertentu yang disebut nisia. Dalam ekosistem terdapat tingkatan trofik komponen biotik, yaitu ada organisme yang berperan sebagai produsen, konsumen primer, konsumen sekunder, konsumen tersier, konsumen puncak, dan pengurai.
Komponen penyusun ekosistem selalu berinteraksi baik sesama komponen biotik maupun antara komponen biotik dengan komponen abiotik. Interaksi ini membentuk jaring-jaring kehidupan yang terdiri dari rantai makanan, jaring-jaring kehidupan, dan piramida makanan.
Di dalam ekosistem yang seimbang, komponen penyusun ekosistem selalu berada dalam komposisi yang seimbang. Ekosistem bersifat dinamis dan selalu mengalami perubahan. Perubahan suatu ekosistem menuju keseimbangan dalam jangka waktu yang lama disebut suksesi.
Hubungan antarorganisme dalam suatu ekosistem dapat berupa hubungan netral, simbiosis mutualisme, komensalisme, parasitisme, kompetisi, dan predasi.
Dalam ekosistem terdapat tingkatan organisasi makhluk hidup penyusunnya. Individu-individu sejenis menyusun populasi, beberapa populasi makhluk hidup berinteraksi dengan lingkungan membentuk komunitas. Komunitas dengan lingkungannya membentuk suatu ekosistem. Beberapa ekosistem membentuk bioma dan keseluruhan bioma dan ekosistem di bumi menyusun biosfer.
Keanekaragaman makhluk hidup berfungsi sebagai sumber pangan, pakaian, perumahan, kesehatan. Keanekaragaman juga memberi manfaat secara ekonomi, ekosistem, dan keilmuan.
Beberapa upaya pelestarian keanekaragaman hayati adalah dengan membuat undang-undang, penyuluhan kepada masyarakat, membuat taman nasional, cagar alam, kebun raya, dan taman laut.
