Ruang Lingkup Biologi

Pada kajian bab Ruang Lingkup Biologi ini, siswa diharapkan memiliki kompetensi dalam menjelaskan ruang lingkup biologi yang meliputi permasalahan berbagai obyek biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan melalui penerapan metode ilmiah dan prinsip-prinsip keselamatan kerja.

Kajian biologi akan selalu mencakup tiga hal pokok yaitu : 1) permasalahan, 2) obyek biologi dan 3) tingkat organisasi kehidupan (menurut BSCS). Seperti dijelaskan dalam bagan berikut ini.

Berdasarkan bagan di atas, dapat kita lihat bahwa cakupan kajian biologi sangatlah luas karena mencakup tiga dimensi yaitu tema/permasalahan-obyek-tingkat organisasi.

Bagaimana biologi dikaji, dipelajari ?

Mungkin anda masih ingat bahwa biologi merupakan salah satu bagian/cabang dari Ilmu Pengetahuan Alam (IPA).

IPA merupakan sebuah pengetahuan yang bersifat ilmiah karena memenuhi empat syarat yaitu objektif, metodik, sistematik, dan berlaku umum.

1. Objektif, yaitu sesuai dengan objeknya yang dapat dibuktikan dengan pengamatan, tidak didasarkan atas persepsi peneliti/orang lain.
2. Metodik, yaitu pengetahuan itu didapatkan dengan melakukan cara-cara tertentu yang teratur dan terkontrol.
3. Sistematik, yaitu tersusun dalam sistem (tidak berdiri sendiri) yang saling berkaitan dengan pengetahuan lain sehingga dapat menjelaskan sesuatu secara menyeluruh.
4. Berlaku umum, yaitu pengetahuan itu berlaku untuk semua orang dan dapat dibuktikan oleh siapa pun dengan langkah-langkah yang sama.

Biologi dikembangkan dengan metode ilmiah.Metode ilmiah merupakan proses berpikir secara deduktif dan induktif. Berpikir deduktif berarti berpikir dari hal yang bersifat umum ke hal-hal yang bersifat khusus. Dalam metode ilmiah tercermin dengan munculnya hipotesis yang dibuat berdasarkan teori yang mendasari. Sedangkan berpikir induktif adalah berpikir dari hal yang bersifat khusus ke hal yang bersifat umum. Hal ini tercermin dengan langkah penarikan kesimpulan berdasarkan data dan analisis yang tepatkarenanya kesimpulan yang ditarik harus sah, benar, dapat dibuktikan, tidak berdasar pada persepsi peneliti tetapi dari data-data dan fakta.

Anda telah tahu bahwa biologi telah berkembang pesat, namun seperti ilmu-ilmu yang lain perkembangannya tidak akan pernah berhenti. Lalu siapakah yang akan melanjutkan mengembangkan biologi ? Tentu saja anda sebagai generasi muda sangat berperan dalam mengembangkan kemajuan biologi.
Untuk itu anda harus mengembangkan sifat ingin tahu dan kritis, karena setiap diperoleh suatu kesimpulan (yang bersifat sementara) selalu menimbulkan pertanyaan dan masalah baru yang perlu diteliti. Bagaimana melakukan penelitian, apakah penelitian harus dilakukan dengan alat-alat yang canggih dan biaya mahal ? Tentu saja tidak, anda dapat belajar melakukan penelitian dari hal-hal yang kecil. Penelitian dilakukan dengan langkah-langkah ilmiah.

Langkah-langkah dalam metode ilmiah adalah sebagai berikut.

1. Merumuskan Masalah
Masalah merupakan suatu keadaan yang tidak sesuai dengan kenyataan atau harapan atau yang seharusnya. Rumusan Masalah merupakan pertanyaan apa, mengapa, atau bagaimana (ABDIKASIM): apa, bagaimana, di mana, kapan, siapa, mengapa) tentang objek yang akan diteliti. Masalah yang akan anda teliti harus jelas batasannya. Sebaiknya masalah juga harus spesifik agar mempermudah dalam pelaksanaan penelitian dan melakukan kontrol.

2. Mengajukan Hipotesis
Hipotesis menunjukkan kemungkinan-kemungkinan jawaban dari masalah yang sedang diteliti. Jadi hipotesis merupakan dugaan sementara yang didukung oleh pengetahuan dan teori relevan yang telah dimiliki. Hipotesis inilah yang harus anda uji kebenarannya melalui observasi atau eksperimen.

Ada dua jenis hipotesis dalam penelitian yaitu hipotesis kerja dan
hipotesis nol. Hipotesis kerja atau hipotesis alternatif berisi dugaan
yang menyatakan bahwa perlakuan yang anda berikan dalam penelitian berpengaruh terhadap variabel yang anda amati.
Contoh: ada pengaruh pemberian pupuk N terhadap peningkatan
kadar protein biji kacang hijau. Sedangkan hipotesis nol merupakan
kebalikan dari hipotesis kerja yaitu dugaan yang menyatakan tidak
ada pengaruh. Contoh: tidak ada pengaruh pemberian pupuk N terhadap peningkatan kadar protein biji kacang hijau.

3. Menguji Hipotesis
Hipotesis harus diuji dengan mengumpulkan berbagai faktafakta dan data yang relevan untuk mengetahui apakah faktafakta dan data itu mendukung hipotesis yang anda ajukan atau tidak.

Fakta dapat berupa observasi atau pengamatan, misalnya pengamatan secara langsung atau dengan mikroskop. Data dapat anda peroleh melalui percobaan/eksperimen baik di lapangan maupun di laboratorium.

Sebelum melaksanakan penelitian anda harus memahami pedoman keselamatan kerja di laboratorium dan mengerti tahapan-tahapan yang akan dilaksanakan, termasuk variabel bebas, variabel terikat, dan
variabel kontrol, serta parameter-parameter yang akan diamati.
Variabel adalah faktor-faktor yang berpengaruh dalam percobaan dan memiliki nilai yang dapat berubah atau diubah.
Variabel yang muncul dalam penelitian adalah variabel bebas, variabel terikat, variabel kontrol, dan variabel pengganggu (galat atau kesalahan).

Variabel bebas atau variabel percobaan merupakan variabel yang sengaja dibuat tidak sama untuk menunjukkan pengaruhnya terhadap variabel terikat. Variabel terikat adalah variabel yang mengalami perubahan karena perlakuan variabel bebas. Variabel kontrol merupakan variabel yang dibuat sama dalam suatu penelitian, biasanya faktor lain diluar perlakuan yang dikenakan pada objek penelitian.
Sedangkan variabel pengganggu adalah variabel yang tidak diharapkan tetapi dapat mempengaruhi hasil percobaan.
Contohnya dalam penelitian pengaruh pemberian pupuk N terhadap peningkatan kadar protein biji kacang hijau variabel bebasnya adalah kadar pupuk N yang berbeda-beda, variabel terikat adalah kadar protein pada biji kacang hijau yang disebabkan pemberian pupuk N, variabel kontrol berupa jenis kacang hijau, komposisi tanah, volume dan frekuensi penyiraman, dan lingkungan percobaan yang dibuat sama pada semua unit percobaan. Variabel pengganggu yang dapat muncul misalnya serangan hama, keadaan cuaca yang diluar perkiraan, dan sebagainya.
Perlu anda ingat bahwa memberi perlakuan terhadap satu individu atau satu kelompok saja untuk diamati pengaruhnya akibat suatu perlakuan, tidak disarankan karena data yang diambil harus mewakili seluruh populasi objek. Untuk itu dalam penelitian eksperimen perlu dilakukan pengulangan yaitu perlakuan yang sama diulang pada individu atau kelompok lain yang disebut sampel. Contohnya dalam penelitian diatas, bila setiap kadar pupuk N diberikan pada 10 tanaman berarti pemberian satu kadar pupuk diulang 10 kali.
Anda juga harus mempersiapkan bahan-bahan beserta peralatannya termasuk cara penggunaan alat dan bagaimana menangani bahan terutama bahan yang mudah rusak dan bahan kimia berbahaya. Data yang diambil harus relevan dengan permasalahan yang dihadapi. Dalam pengumpulan data ini anda harus menjunjung tinggi kejujuran dan objektivitas agar hasil penelitian sesuai dengan kenyataan yang ada.
4. Mengolah dan Menganalisis Data
Data yang anda peroleh dapat berupa data kuantitatif (berupa angka-angka, misalnya tinggi, berat, panjang, luas, kandungan zat, dan sebagainya) maupun data kualitatif (misalnya warna, tekstur, bentuk, dan sebagainya). Anda harus menggunakan alat ukur yang tepat dan standar sehingga diperoleh data kuantitatif yang akurat. Data yang telah diperoleh kemudian dianalisis, ditafsirkan, dan jika perlu diuji secara statistik sebagai dasar untuk menolak atau menerima hipotesis yang telah diajukan.
Terdapat berbagai uji statistik yang berguna sebagai alat bantu dalam menganalisis data kuantitatif, misalnya analisis regresi, analisis varian, analisis kovarian, analisis jalur, dan sebagainya.
Uji statistik tidak mutlak diperlukan karena sifatnya hanya sebagai
alat bantu. Tetapi berdasarkan pengalaman para peneliti, uji statistik membantu menganalisis data secara objektif dengan derajat keabsahan/kepercayaan tertentu sehingga kebanyakan penelitian menggunakan uji statistik dalam analisis data.
5. Penarikan Kesimpulan
Kesimpulan diambil berdasarkan data-data yang telah dianalisis dan diuji untuk menerima atau menolak hipotesis yang diajukan. Hipotesis diterima bila data-data yang dikumpulkan sesuai/mendukung pernyataan dalam hipotesis. Sebaliknya bila data-data tidak sesuai maka hipotesis harus ditolak.
Hipotesis yang diterima menjadi pengetahuan yang diperoleh secara ilmiah dan menjadi bagian dari ilmu pengetahuan.

Sedangkan hipotesis yang ditolak bukan berarti penelitian itu gagal. Mungkin ada beberapa hal yang dibenahi misalnya parameter yang diamati tidak tepat, pengaturan variabel kurang sesuai, atau memang kenyataan bahwa hipotesis yang diajukan harus ditolak. Jadi segala sesuatu perlu dikaji ulang atau bahkan dilaksanakan penelitian ulang. Langkah-langkah dalam metode ilmiah harus ditempuh secara bertahap dan berurutan karena langkah yang satu merupakan landasan untuk mengerjakan langkah berikutnya.
Dalam praktiknya, sebelum melakukan penelitian anda harus merancang segala sesuatu yang berkaitan dengan penelitianmu dalam sebuah rencana atau proposal penelitian.
Proposal inilah yang kemudian diajukan kepada pembimbing atau penyandang dana (sponsor) untuk dikaji lebih lanjut dari berbagai sudut pandang, misalnya relevansi permasalahan, kesesuaian metode, ketepatan penentuan variabel dan cara pengambilan data, dan lain-lain. Bagi peneliti, proposal merupakan panduan bagaimana penelitian itu harus dilakukan.
Bagi pihak lain, proposal menginformasikan perlunya penelitian dilakukan dan bagaimana penelitian itu dilaksanakan.
Setelah proposal disetujui, barulah penelitian anda lakukan. Anda harus selalu berkonsultasi dengan pembimbing dalam setiap tahap penelitian. Pembimbing terdiri dari orang-orang yang memahami bidang yang anda teliti dan berpengalaman dalam melakukan penelitian sehingga dapat membantu memecahkan masalah yang mungkin anda temui selama penelitian.

Hasil penelitian kemudian disusun menjadi laporan penelitian untuk dikomunikasikan dengan orang lain atau berbagai pihak yang berkompeten.

Laporan penelitian inilah yang akan dikaji atau dinilai untuk kemudian dimanfaatkan dan ditindaklanjuti karena memuat pengetahuan ilmiah. Pada prinsipnya laporan penelitian disusun seperti proposal penelitian
yang dilengkapi dengan data-data yang diperoleh dan analisanya beserta pembahasan yang mengkaitkan antara hipotesis dan fakta-fakta sehingga diperoleh suatu kesimpulan.

sumber : 

Herni Budiati,2009,Biologi : untuk SMA dan MA Kelas X,Jakarta,Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.