Pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dikenal pula dengan istilah sains. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, sains ialah pengetahuan sistematis tentang alam dan global fisik, termasuk di dalamnya botani, fisika, kimia, geologi, zoologi, dan sebagainya.
Pengertian lainnya ialah pengetahuan sistematis nan diperoleh dari dari sesuatu observasi, penelitian, dan uji coba, nan mengarah pada penentuan sifat dasar atau prinsip sesuatu nan sedang diselidiki, dipelajari, dan sebagainya.
Dari pengertian di atas, bisa ditarik benang merah nan menggambarkan sains atau Ilmu Pengetahuan Alam (IPA). Kata kunci nan dapat dihasilkan ialah pengetahuan sistematis, sesuatu tentang alam dan global fisik lainnya, serta didasarkan atas observasi.
Kata kunci pertama memang sangat niscaya terdapat dalam setiap bidang keilmuan. Sementara itu, kata kunci kedua menjadi karakteristik khas nan membedakan IPA dengan keilmuan lainnya. Kata kunci ketiga menjadi salah satu cara dalam menjelaskan keilmuan ini.
1. Bidang IPA
Banyak sekali bidang nan terkait dengan IPA. Tiga bidang primer nan menjadi tiang primer ialah fisika, kimia, dan biologi. Turunan dari ketiga bidang keilmuan tersebut sangat majemuk di antaranya teknik, meteorologi, oseanografi, nuklir, dan sebagainya. Ketiga bidang primer IPA tersebut tak dapat dipisahkan satu sama lain. Ketiga bidang tersebut saling melengkapi dalam menjelaskan kenyataan alam.
Misalnya ingin dijelaskan kenyataan atom nan menyusun berbagai unsur nan ada di bumi. Energi pembentuk atom bisa dijelaskan oleh bidang fisika. Bagaimana atom itu terbentuk dan saling bergabung memang menjadi rahasia nan menarik dikaji dalam bidang fisika.
Namun demikian, ketika ilmuwan ingin menjelaskan bagaimana suatu atom berikatan dengan atom lain melalui prosedur reaksi, ilmu kimia digunakan sebagai pendekatan. Dalam kesempatan lain, misalnya ingin dijelaskan apa saja kegunaan atom tersebut terhadap tubuh makhluk hidup, ilmu biologi sangat bermanfaat di sini.
2. Fisika: Dasar Keilmuan Engineering
Fisika merupakan salah satu keilmuan dasar, basic science, nan berguna buat menjelaskan berbagai peristiwa dan kenyataan alam. Fakta dan hukum-hukum nan ada tersebut kemudian digunakan buat membuat berbagai macam pelaksanaan nan bermanfaat bagi kehidupan manusia. Pendekatan keilmuan nan menggunakan fakta-fakta dari keilmuan dasar ialah engineering.
Dengan demikian, pengertian sederhana engineering ialah pendekatan sistematis nan digunakan dengan memanfaatkan fakta-fakta dari basic science nan kemudian dari fakta tersebut digunakan buat membuat pelaksanaan eksklusif sehingga bermanfaat bagi manusia.
Umumnya, berbagai bidang engineering menggunakan keilmuan fisika sebagai dasar. Oleh sebab itu, pemahaman tentang fisika menjadi syarat absolut bagi mereka nan akan mendalami engineering.
Misalnya Anda akan mendalami mechanical engineering atau teknik mesin. Keilmuan dasar seperti mekanika, konsep energi, termodinamika, dan pengetahuan fisika bahan perlu Anda kuasai sebagai dasar. Pembahasan-pembahasan mengenai mekanika, energi, termodinamika, dan bahan dikupas habis dalam fisika.
3. Biologi Sebagai Ilmu Hayati
Ilmu pengetahuan alam ang juga sangat bermanfaat dalam kehidupan manusia ialah ilmu biologi. Ilmu tersebut mempelajari berbagai aspek fisik kehidupan. Istilah biologi sendiri merupakan bahasa nan dipinjam dari bahasa Belanda dan Yunani dengan makna ilmu kehidupan.
Objek kajian nan terdapat dalam ilmu biologi sangatlah luas, yakni mencakup semua makhluk hayati beserta aspek kehidupannya. Beberapa cabang ilmu biologi secara spesifik mempelajari tentang kelompok organisme, seperti botani, zoologi, dan mikrobiologi.
Berbagai hal mengenai anatomi tubuh beserta morfologinya juga dipelajari dalam ilmu biologi. Dengan pengkajian spesifik mengenai konduite hewan dalam etologi, pertumbuhan dan perkembangan siklus kehidupan dalam biologi perkembangan, perubahan dan perkembangan karakteristik fisik makhluk hayati dalam evolusi, serta hubungan sesama makhluk hayati dalam ekologi.
Bahkan pada perkembangannya, biologi juga mempelajari berbagai aspek evolusi makhluk hayati serta kemungkinan adanya makhluk hayati di planet lain nan secara spesifik dinamakan astrobiologi. Taraf molekul penyusun makhluk hayati juga dipelajari dengan mengembangkan ilmu biologi dan kimia menjadi biokimia.
Ilmu biologi berkembang pada abad ke-19 dengan ditemukannya organisme nan memiliki ciri pokok. Karena berbagai hal krusial nan dimuat di dalamnya maka biologi menjadi cabang ilmu pengetahuan alam nan wajib dipelajari di sekolah dan universitas di seluruh dunia. Setelah itu, barulah biologi menjadi cabang ilmu pengetahuan alam nan mampu berdiri sendiri sehingga disebut sebagai salah satu ilmu mandiri.
4. Pembagian Ilmu Biologi
Berdasarkan kelompok organismenya, ilmu biologi ini dibagi menjadi beberapa cabang, yakni taksonomi nan mempelajari berbagai organisme nan bisa dikelompokkan menurut kemiripan dan disparitas nan dimilikinya, nabati sebagai cabang ilmu nan mempelajari biologi tumbuhan, zoologi sebagai cabang ilmu nan mempelajari biologi hewan, entomologi nan mempelajari biologi serangga, dan lain sebagainya.
Sementara itu, berdasarkan organisasi kehidupannya, ilmu biologi membagi beberapa bagian hirarki organisme nan secara spesifik mempelajari sel, jaringan, organ, sistem organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer. Kajian-kajian tersebut mencakup biologi sel, anatomi, dan fisiologi.
Berdasarkan interaksinya, kajian biologi dibagi menjadi astrobiologi nan mempelajari spekulasi tentang makhluk hayati nan ada di luar planet bumi, biologi perkembangan nan mempelajari perkembangan makhluk hidup, genetika nan mempelajari pewarisan keturunan, etologi nan mempelajari konduite makhluk hidup, ekologi nan mempelajari habitat dan hubungan makhluk hayati beserta lingkungannya, dan lain sebagainya.
Meskipun berdiri sendiri, namun ilmu biologi juga memiliki interaksi dan keterkaitan nan erat dengan pelajaran ilmu pengetahuan alam lainnya, seperti fisika dan kimia sebab ketiganya merupakan kajian nan tak dapat lepas dari kehidupan makhluk hidup.
5. Ilmu Kimia
Ilmu pengetahuan nan juga dijadikan sebagai kajian nan wajib dipelajari ialah ilmu kimia, yakni ilmu nan mempelajari komposisi, struktur, serta sifat atau materi dari skala terkecil (atom) hingga skala terbesarnya (molekul). Selain itu, dalam ilmu kimia juga dipelajari berbagai perubahan dan hubungan antarmateri nan dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari.
Pemahaman sifat dan interkasi atom individu juga dipelajari dalam ilmu kimia dengan tujuan buat menerapkan pengetahuan itu pada taraf makroskopik. Menurut ilmu kimia modern, sifat fisik materi pada umumnya ditentukan oleh struktur taraf atom, gaya antaratom, serta ikatan kimia.
Ilmu kimia juga sering disebut sebagai ilmu andryan sebab berhubungan erat dengan ilmu lainnya, terutama di bidang pengetahuan alam, seperti fisika, biologi, farmasi, kedokteran, geologi, dan lain sebagainya.
Kimia juga sangat berhubungan dengan hubungan materi nan didalamnya terlibat dua zat atau materi dan energi. Kimia tradisional melibatkan hubungan antarzat kimia dalam reaksinya, yakni zat nan mampu mengubah satu zat menjadi zat lain. Kadang pula reaksi tersebut digerakkan oleh pertimbangan entalpi, seperti pada hidrogen dan oksigen nan secara kimia mampu membentuk air.
Berbagai ikatan akan membentuk suatu reaksi nan pada akhirnya akan berpengaruh terhadap kondisi lingkungan sekitarnya. Oleh sebab itu, ilmu kimia juga tak dapat lepas dari ilmu pengetahuan alam lainnya.
Dari gambaran di atas, bisa disimpulkan bahwa ilmu fisika, ilmu biologi, dan ilmu kimia merupakan tiga pelajaran ilmu pengetahuan alam nan secara realitas mampu memberikan kontribusi terhadap berbagai hal di dalam kehidupan sehari-hari.
Oleh sebab itu, cabang program studi nan berbasis IPA, selalu menjadikan ketiga ilmu tersebut sebagai dasar pengetahuan buat dapat mempelajari ilmu pengetahuan alam lainnya.