Pawit Riyadi

BAB I

RUANG LINGKUP BIOLOGI

A. Pendahuluan

B. Pengertian Ilmu Biologi

C. Karakteristik Biologi Sebagai Sains

D. Ciri-Ciri Makhluk Hidup

E. Tingkatan Organisasi Kehidupan

F. Cabang-Cabang Ilmu Biologi

G. Peranan Ilmu Biologi

H. Metode Ilmiah

I. Sikap Ilmiah

J. Keselamatan Kerja di Laboratorium

Uji Kompetensi

BAB I

RUANG LINGKUP BIOLOGI

A. Pendahuluan

أَوَلَمْ يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ أَنَّ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ كَانَتَا رَتْقًا فَفَتَقْنَاهُمَاۖ وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّۖ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ  (٣٠)  

Dan apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian Kami pisahkan antara keduanya. Dan dari air Kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka mengapakah mereka tiada juga beriman? (QS : Al Anbiya : 30)

Dari ayat diatas, dapat diambil pelajaran bahwa sangat penting rasanya bersyukur atas apa yang telah diberikan oleh Allah SWT. Namun, jika menelisik lebih dalam, kita dapat mengambil pelajaran lebih tentang eksistensi makhluk hidup. Pada ayat di atas, dikatakan bahwa Allah telah memisahkan antara bumi dengan langit yang menegaskan bahwa Allah memang telah memberikan tugas penting pada setiap bagian-bagiannya. Pada kasus ini, bumi telah diberi tugas sebagai tempat makhluk hidup tinggal. Di bumi jugalah kehidupan akan dimulai dan terus berjalan. Kemudian, Allah menyebutkan bahwa air adalah awal mula sesuatu dapat menjadi hidup. Hal ini sangat berhubungan dengan ilmu biologi tentang ruang lingkup biologi, karena makhluk hidup memiliki tingkatan dari molekul hingga biosfer. Awalnya, makhluk hidup berasal dari suatu molekul yaitu air atau H₂O dan beberapa molekul lainnya yang kemudian bertransformasi menjadi sel, jaringan, organ, sistem organ, kemudian menjadi organisme. Setelah terbentuk suatu individu, maka akan terjalin hubungan antar individu dengan lingkungan atau ekosistem yang kemudian secara global akan membentuk biosfer. Dari ayat di atas, sudah sepantasnya kita sebagai orang yang berakal dan beriman mengambil pelajaran dan berupaya untuk mempelajarinya, agar kita tidak tahu akan fakta yang telah dibentangkan oleh Allah di sekitar kita. Oleh karena itu, sangat penting rasanya untuk mempelajari biologi dengan tujuan mengungkap rahasia-rahasia alam yang tersembunyi di sekitar kita sehingga meningkatkan keimanan kita. Dalam bab ini kalian diajak menjelajahi ruang lingkup biologi.

B. Pengertian Ilmu Biologi

Biologi berasal dari bahasa Yunani, terdiri atas kata bios artinya hidup dan logos artinya ilmu sehingga dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup. Segala sesuatu yang berhubungan dengan makhluk hidup dapat kalian temukan dalam biologi.

C. Karakteristik Biologi Sebagai Sains

Biologi merupakan cabang dari ilmu sains yang memiliki ciri khusus, antara lain :

1. Memiliki objek kajian berupa benda-benda konkret

Benda konkret maksudnya adalah benda yang bersifat nyata dan dapat diamati oleh indera. Objek kajian biologi berupa makhluk hidup.

2. Dikembangkan berdasarkan pengalaman empiris

Pengalaman empiris adalah pengalaman nyata yang dapat dilakukan oleh setiap orang.

3. Menggunakan cara berpikir logis

Dalam mempelajari ilmu biologi harus menggunakan cara berpikir logis yang berarti dapat diterima oleh akal pikiran

4. Melalui langkah-langkah sistematis

Sistematis yang dimaksud adalah berurutan sesuai kaidah metode ilmiah

5. Hasil kajiannya bersifat objektif

Hasil kajian memihak kebenaran ilmiah atau tidak dipengaruhi subjektifitas peneliti.

6. Hasilnya berupa hukum bersifat universal

Universal berarti berlaku umum dan hasilnya sama jika dilakukan di mana pun dan oleh siapa pun.

D. Ciri-Ciri Makhluk Hidup

1. Bergerak

Makhluk hidup tingkat rendah sampai tingkat tinggi mengalami bergerak. Pergerakan makhluk hidup dibagi 2, yaitu gerak pasif dan gerak aktif. Gerak pasif terdapat pada tumbuhan, karena tumbuhan memiliki dinding sel yang tebal dan kaku sehingga hanya memungkinkan sedikit gerakan. Contoh gerak pada tumbuhan adalah gerak batang tumbuhan mendekati datangnya cahaya matahari (Fototropisme positif), gerak akar tumbuhan menuju pusat bumi (Geotropisme positif), dan gerak daun tumbuhan putri malu yang disentuh akan mengatupkan daunnya (Tigmonasti). Gerak aktif contohnya pada hewan dan manusia yang tidak memiliki dinding sel dan hanya memiliki membran sel yang tipis sehingga memungkinkan terjadinya banyak gerakan.

2. Bernapas

Bernapas/ respirasi adalah proses menghirup O₂ untuk mendapatkan energi dan mengeluarkan CO₂ yang bersifat racun bagi tubuh. Berdasarkan kebutuhannya terhadap O₂, respirasi dibagi menjadi respirasi aerob (membutuhkan oksigen) dan respirasi anaerob (tidak membutuhkan oksigen)

3. Metabolisme

Metabolisme adalah serangkaian proses perubahan reaksi kimiawi yang terjadi di dalam tubuh. Metabolisme dibagai 2, yaitu anabolisme (proses pembentukan molekul komplek dari molekul yang sederhana) dan katabolisme (proses pembongkaran molekul komplek menjadi molekul yang lebih sederhana).

4. Reproduksi

Setiap makhluk hidup mengalami reproduksi/ berkembang biak dengan tujuan melangsungkan keturunannya agar tidak punah. Reproduksi dapat terjadi secara aseksual (vegetatif) dan secara seksual (generatif).

5. Iritabilitas

Kemampuan menanggapi rangsangan pada makhluk hidup disebut iritabilitas. Rangsangan itu dapat berupa rangsangan cahaya, suhu, air, sentuh suara, bau, atau makanan. Rangsangan tersebut merupakan rangasangan dari luar tubuh. Sedangkan rangsangan dari dalam tubuh misalnya ingin buang air karena kantong kemih penuh dengan urin atau rasa lapar karena sudah saatnya makan.

6. Adaptasi

Adaptasi adalah kemampuan makhluk hidup untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan hidupnya. Adaptasi dapat berupa penyesuaian bentuk tubuh, penyesuaian tingkah laku, dan penyesuaian fungsi tubuh. Penyesuaian tersebut dapat dilakukan melalui genetik maupun dari habitat. Makhluk hidup dapat mencari habitat yang sesuai dengan cara hidup mereka maupun mengubah organ tubuh mereka.

7. Evolusi

Evolusi merupakan perubahan sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari 1 generasi menuju generasi yang selanjutnya. Perubahan ini terjadi karena kombinasi 3 proses utama yakni : variasi, seleksi dan reproduksi, adapun sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan turun menurun ke suatu makhluk hidup dan menjadi baragam dalam suatu populasi.

8. Tumbuh dan berkembang

Proses penyusunan dan penumpukan zat organik menyebabkan organisme mengalami pertambahan jumlah senyawa kimia, volume sel, dan jumlah sel. Perubahan tersebut disebut pertumbuhan.

Pertumbuhan diikuti dengan proses perubahan menuju dewasa. Proses pendewasaan disebut perkembangan. Pembentukan bunga pada tanaman merupakan contoh proses perkembangan.

9. Memerlukan nutrisi

Setiap makhluk hidup memerlukan nutrisi. Bentuk dari nutrisi berbeda, tergantung pada jenis makhluk hidup. Tumbuhan memerlukan nutrisi berupa zat anorganik, sedangkan jamur, protozoa, invertebrata, dan vertebrata memerlukan nutrisi berupa zat organik. Nutrisi yang dikonsumsi oleh makhluk hidup digunakan untuk pertumbuhan, reproduksi, dan sumber energi.

10. Memiliki mekanisme transportasi sel

Nutrisi, oksigen, serta zat-zat lain yang diperlukan makhluk hidup harus diangkut menuju sel-sel yang membutuhkan, sedangkan karbon dioksida, air, dan sisa metabolism harus dikeluarkan. Oleh karena itu, didalam tubuh organisme, harus ada mekanisme transportasi untuk mengangkut zat-zat tersebut. Contoh sistem transportasi pada vertebrata adalah sistem peredaran darah.

E. Tingkatan Organisasi Kehidupan

1. Atom

Atom merupakan satuan unit terkecil dari suatu molekul yang bermuatan negatif atau positif.

2. Molekul

Molekul adalah dua atom atau lebih yang berikatan dengan kuat, bermuatan netral, dan stabil.

3. Organel sel

Molekul kemudian membentuk organel sel yang memiliki fungsi tertentu.

4. Sel

Sel adalah unit terkecil kehidupan.

5. Jaringan

Jaringan adalah sekelompok sel yang membentuk struktur tertentu yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama, misalnya jaringan ikat.

6. Organ

Organ merupakan sekelompok jaringan yang membentuk suatu organ dengan fungsi tertentu, misalnya mata atau jantung.

7. Sistem organ

Sistem organ merupakan suatu sistem yang terdiri dari organ-organ yang saling bekerja sama dalam menjalankan fungsi tertentu.

8. Individu

Individu adalah satu tubuh lengkap makhluk hidup, tersusun dari beragam sistem organ.

9. Populasi

Populasi merupakan sekelompok individu dari spesies yang sama pada suatu lingkungan dan dapat menghasilkan keturunan fertil (mampu bereproduksi) secara normal.

10. Komunitas

Komunitas adalah sekumpulan populasi makhluk hidup yang menempati lingkungan tertentu dan saling berinteraksi.

11. Ekosistem

Ekosistem adalah kumpulan komunitas yang berinteraksi dengan lingkungannya (biotik dan abiotik berinteraksi), misalnya ekosistem sungai.

12. Bioma

Bioma meliputi daerah yang sangat luas yang terdiri atas berbagai ekosistem yang saling berinteraksi dengan vegetasi yang khas.

13. Biosfer

Biosfer merupakan bagian dari bumi yang terdiri atas seluruh ekosistem yang ditinggali oleh makhluk hidup.

F. Peranan Ilmu Biologi

Biologi sebagai ilmu pengetahuan berkembang dengan pesat, hal ini ditandai denngan munculnya cabang-cabang biologi yang merupakan pengembangan ilmu-ilmu terapan untuk  kegiatan tertentu.

Peranan biologi dalam kehidupan sehari-hari beserta contoh-contohnya :

1. Bidang kedokteran, contohnya teknik bayi tabung, metode keluarga berencana (KB), pencangkokan organ tubuh, bedah plastik, dan terapi gen.

2. Bidang farmasi, contohnya pembuatan vitamin sintetik, vaksin, antibodi monoklonal, hormon insulin buatan, enzim-enzim buatan, antibiotik untuk bakteri dan jamur, serta obat-obatan tradisional dan modern.

3. Bidang teknologi pangan, contohnya pembuatan keju, sosis, kecap, tapai, tempe, oncom, tauco, sarde, nata de coco, yoghurt, makanan suplemen, PST (Protein Sel Tunggal), dan teknologi pengawatan makanan.

4. Bidang pertanian, contohnya penemuan bibit ungul, tanaman transgenik(tanaman hasil rekayasa genetika), teknologi hidroponik, kultur jaringan, dan pemandulan hama.

5. Bidang peternakan, contohnya inseminasi buatan (kawin suntik), kloning untuk hewan, ayam petelur tanpa dibuahi pejantan, dan hewan ternak yang bermutu unggul lainnya (memproduksi susu, daging, dan telur berkualitas tinggi).

6. Bidang perikanan, contohnya budidaya kerang penghasil mutiara, budidaya udang windu, dan budidaya ikan hias

7. Bidang industri, contohnya teknik pemisahan logam dari bijihnya dengan menggunakan bakteri.

8. Bidang pengelolaan lingkungan hidup, contohnya pengolahan limbah dengan menggunakan mikroorganisme, menguraikan tumpahan minyak di laut dan plastik dengan bakteri dan lain sebagainya.

G. Cabang- Cabang Ilmu Biologi

1. Mikrobiologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang mikro organisme atau jasad renik.

2. Botani yaitu ilmu biologi yang didalamnya mempelajari tentang tumbuh-tumbuhan.

3. Zoologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang hewan-hewan.

4. Genetika yaitu cabang ilmu biologi yang didalamnya mempelajari khusus tentang      penurunan atau pewarisan sifat dari makhluk hidup.

5. Ekologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang seluruh makhluk hidup dan lingkungan tempat tinggalnya.

6. Anatomi yaitu ilmu biologi yang membahas tentang susunan dalam tubuh makhluk hidup.

7. Morfologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang susunan atau bentuk luar tubuh makhluk hidup.

8. Ornitologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang unggas atau burung.

9. Virologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang virus.

10. Taksonomi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang  sistematika, pengelompokan atau klasifikasi makhluk hidup menurut taksonnya.

11. Evolusi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang pergantian makhluk hidup dari waktu ke waktu dalam kurun waktu yang lama.

12. Entomologi yaitu suatu ilmu biologi yang khusus mempelajari tentang serangga.

13. Sitologi  yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang sel.

14. Histologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang jaringan atau sekumpulan sel yang bekerja sama untuk menjalankan suatu fungsi.

15. Embriologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang perubahan makhluk hidup atau perkembangan embrio, mulai dari pembuahan sel telur hingga ke tahap janin.

16. Teratologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang langkah-langkah perubahan embrio atau perubahan formasi dari bentuk sel, jaringan, dan organ yang dihasilkan dari perubahan biokimia dan fisiologi.

17. Mamalogi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang mamalia.

18. Epidemiologi yaitu ilmu biologi yang didalamnya mempelajari tentang penyebaran penyakit dalam tubuh makhluk hidup.

19. Organologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang organ (kumpulan jaringan)

20. Kardiologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang jantung

21. Mikologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang jamur

22. Klasifikasi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang langkah mengadakan suatu pengelompokkan makhluk hidup menurut kelas-kelas secara spesifik.

23. Paleontologi yaitu  ilmu yang mempelajari tentang peninggalan-peninggalan zaman purbakala atau fosil.

24. Dermatologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang kulit dan penyakitnya.

25. Fisiologi yaitu ilmu yang mempelajari tentang kefaalan dari makhluk hidup.

26. Bakteriologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang bakteri.

27. Bioteknologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang rekayasa genetika atau pemanfaatan makhluk hidup seperti bakteri, virus, fungi, dan lainnya maupun produk dari makhluk hidup seperti enzim dalam proses produksi untuk menghasilkan suatu barang atau jasa.

28. Biokimia yaitu ilmu biologi yang kajian biologinya tentang kimia makhluk hidup.

29. Nematologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang nematod.

30. Nefrologi yaitu cabang ilmu biologi (medis) internal yang mempelajari tentang fungsi dan penyakit ginjal.

31. Neurologi yaitu ilmu biologi yang menangani tentang penyimpangan pada sistem saraf.

32. Agronomi yaitu cabang ilmu yang didalamnya mempelajari tentang tanaman budidaya seperti contoh perkebunan dan pertanian.

33. Gastrologi yaitu cabang ilmu yang mempelajari tentang salurang pencernaan.

34. Toksikologi yaitu ilmu biologi yang mempelajari tentang pemahaman mengenai pengaruh-pengaruh bahan kimia yang dapat merugikan organisme hidup. 

35. Farmakologi yaitu cabang ilmu yang mempelajari tentang obat-obatan dan interaksi serta efeknya terhadap tubuh atau organ manusia.

H. Metode Ilmiah

Metode ilmiah merupakan langkah-langkah kerja teratur, sistematik, dan terkontrol untuk memecahkan masalah yang dihadapi serta dapat dibuktikan kebenarannya.

Berikut ini langkah-langkah metode ilmiah :

1. Identifikasi masalah

Penyelesaian berbagai masalah kompleks agar dapat diuraikan atau diselesaikan dengan fokus dan tepat.

2. Merumuskan masalah

Membuat rumusan masalah yaitu dengan cara mengajukan pertanyaan 5W+1H terhadap permasalahan yang akan diselesaikan.

3. Mengumpulkan data

Data dapat diperoleh dari buku-buku, jurnal ilmiah, laporan penelitian orang lain, maupun data dari media elektronik.

Terdapat 2 macam data, yaitu :

a. Data kualitatif (data yang tidak bisa dihitung)

b. Data kuantitatif (data yang bisa dihitung)

4. Melakukan observasi

Pengamatan langsung ke objek penelitian untuk mengetahui keadaan sesungguhnya dari objek yang akan diamati

5. Mengajukan hipotesis

Jawaban sementara dari rumusan permasalahan yang diajukan. Biasanya diperoleh setelah mengumpulkan data. Hipotesis merupakan jawaban sementara karena belum dilakukan eksperimen/ percobaan.

Hipotesis terbagi menjadi 2; yaitu :

a. Hipotesis kerja (H₁) : Jawaban sementara yang positif/sesuai/ diterima

b. Hipotesis alternatif(H₀) : Jawaban sementara yang negatif/tidak sesuai/ ditolak

6. Melakukan eksperimen

Untuk menjawab hipotesis maka perlu diadakan eksperimen. Untuk menyusun percobaan dibutuhkan percobaan yang mencakup : menentukan variabel, alat dan bahan, biaya, tempat, dan waktu.

Menentukan variabel penelitian :

a. Variabel bebas/independen/manipulasi

Variabel yang mempengaruhi variabel terikat, variabel dibuat sengaja oleh peneliti agar hasilnya juga berbeda.

b. Variabel terikat/dependen

Variabel yang dipengaruhi variabel bebas.

c. Variabel kontrol

Variabel yang keberadaannya tidak dianggap tetapi mempengaruhi eksperimen.

7. Analisis data

Menerjemahkan data hasil eksperimen dalam bentuk narasi. Data dapat berbentuk tabel, kurva, diagram, dan histogram.  

8. Menarik kesimpulan

Data yang sudah didapat dari percobaan harus dianalisis dan dibuat kesimpulan. Kesimpulan dapat menolak atau menerima hipotesis.

9. Menguji kesimpulan

Menguji kesimpulan dilakukan oleh peneliti dihadapan seseorang yang ahli di bidang kajiannya.

10. Menemukan hukum atau konsep baru

Seorang peneliti bisa menemukan hukum, teori, atau konsep baru dari hasil penelitiannya yang berbeda dari hasil penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya

11. Mempublikasikan hasil ke khalayak umum

Mempublikasikan karya penelitian bisa melalui media cetak maupun elektronik sehingga ilmunya bermanfaat bagi orang lain

I. Sikap Ilmiah

1. Berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan argumentasi

2. Mengembangkan keingintahuan

3. Kepedulian terhadap lingkungan

4. Berpendapat secara ilmiah dan kritis

5. Berani mengusulkan perbaikan dan bertanggung jawab terhadap usulan tersebut

6. Bekerja sama

7. Jujur

8. Disiplin dan tekun

Ringkasan materi Ruang Lingkup Biologi :

1. Download Materi Ruang Lingkup Biologi

2. Download Materi Metode Ilmiah

3. Download Materi Keselamatan Kerja di Laboratorium

Setelah memahami keseluruhan materi Bab I Ruang Lingkup Biologi silahkan uji kompetensimu dengan klik link di bawah ini :

1. Latihan Soal Bab I Ruang Lingkup Biologi 

2. Penilaian Harian Bab I Ruang Lingkup Biologi

Assalamu'alaikum Wr.Wb.

Kepada seluruh siswa SMA/ MA Kelas X berikut ini adalah Penilaian Harian Bab Ruang Lingkup Biologi Kelas X Semester 1 yang dapat dikerjakan secara online. Perhatikan petunjuk umum dan khusus untuk pengerjaan soal. Kerjakan dengan sebaik-baiknya, dan catat hasil nilai.

KODE SOAL DAN PENGERJAAN    : 

1. TIPE A (Presensi 1, 6, 11, 16, 21, 26, 31, 36)
2. TIPE B ( Presensi 2, 7,12, 17, 22, 27, 32, 37)
3. TIPE C (Presensi 3, 8, 13, 18, 23, 28, 33)
4. TIPE D (Presensi 4, 9, 14, 19, 24, 29, 34)
5. TIPE E (Presensi 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35)

Akhirnya, semangat berjuang, selamat mengerjakan dan sukses selalu!

BIOLOGY IS EASY

Wassalamu'alaikum Wr.Wb.

 Assalamu'alaikum Wr.Wb.

Kepada seluruh siswa SMA/ MA Kelas X berikut ini adalah Latihan Soal Bab Ruang Lingkup Biologi Kelas X Semester 1 yang dapat dikerjakan secara online. Kerjakan dengan sebaik-baiknya, catat nilai, dan waktu pengerjaannya kemudian sampaikan nilainya kepada guru kalian masing-masing. Latihan soal ini dapat digunakan oleh Bapak/Ibu Guru untuk melatih kompetensi siswa di sekolah secara online. Jika ingin mengetahui hasil keseluruhan nilai siswa bisa hubungi kami di email pawitriyadi14@gmail.com atau kontak di website ini. Terima kasih

Semoga bermanfaat dan barokah...

Akhirnya, selamat mengerjakan dan sukses selalu!

Wassalamu'alaikum Wr.Wb.

Al Jazari, Perintis Teknologi Mekanik & Robot

Ra’is Al-A’mal (Al-Jazari Pemimpin Para Insinyur Muslim). Gelar itu ditabalkan para insinyur Muslim di abad ke-13 M kepada Al-Jazari. Tak heran, jika nama lengkap sang insinyur fenomenal itu adalah Al-Shaykh Rais al-Amal Badi al-Zaman Abu al-Izz ibn Ismail ibn al-Razzaz al-Jazari. Sedangkan, titel Badi al-Zaman dan Al-Shaykh yang disandangnya menunjukkan bahwa dia adalah seorang ilmuwan yang unik, tak tertandingi kehebatannya, menguasai ilmu yang tinggi, serta bermartabat.

Sedangkan, kata Al-Jazari yang melekat pada nama lengkapnya itu menunjukkan amsalnya. Keluarga Al-Jazari berasal dari Jazirah Ibnu Umar di Diyar Bakr, Turki. Namun, hipotesis lainnya menyebutkan bahwa Al-Jazari terlahir di Al-Jazira, sebuah kawasan yang terletak di sebelah utara Mesopotamia, yakni kawasan di utara Irak dan timur laut Syiria, tepatnya antara Tigris dan Eufrat.

Di sanalah Al-Jazari mencurahkan hidupnya sebagai seorang insinyur dengan menciptakan berbagai mesin. Para penjelajah dan pelancong yang tandang ke wilayah itu pada abad ke-12 M, mengagumi kemakmuran yang diraih Dinasti Artukid. Pada saat itu pula, kedamaian dan stabilitas politik dan keamanan begitu terkendali.

Al Farabi, Sang Mahaguru

Ilmu Logika Al-Farabi memiliki pengaruh yang besar bagi para pemikir Eropa. Sosok dan pemikiran Al-Farabi hingga kini tetap menjadi perhatian dunia. Dialah filosof Islam pertama yang berhasil mempertalikan serta menyelaraskan filsafat politik Yunani klasik dengan Islam. Sehingga, bisa dimengerti di dalam konteks agama-agama wahyu. Pemikirannya begitu berpengaruh besar terhadap dunia Barat. Pemikiran sang mahaguru kedua itu juga begitu kental mempengaruhi pikiran-pikiran Ibnu Sina dan Ibnu Rush. Al-Farabi atau Barat mengenalnya dengan sebutan Alpharabius memiliki nama lengkap Abu Nasr Muhammad ibn al-Farakh al-Farabi.

Dengan otaknya yang cemerlang, Al-Farabi membuat terobosan untuk menggabungkan filsafat Platonik dan Aristotelian dengan pengetahuan mengenai Alquran serta beragam ilmu lainnya. Beruntung Al-Farabi bisa menimba ilmu dari sejumlah guru yang mumpuni. Ia belajar filsafat Aristoteles dan logika langsung dari seorang filosof termasyhur Abu Bishr Matta ibnu Yunus. Dalam waktu yang tak terlalu lama, kecemerlangan pemikiran Al-Farabi mampu mengatasi reputasi gurunya dalam bidang logika. Sedangkan tata bahasa Arab di pelajarinya dari seorang pakar tata bahasa dan linguistik kondang bernama Abu Bakr ibn Saraj. Selain menguasai filsafat dan bahasa, Al-Farabi juga dikenal sebagai ilmuwan yang berjasa dan memberi kontribusi dalam berbagai bidang ilmu seperti, aritmatika, fisika, kimia, medis, astronomi, dan musik.

Ibnu Firnas, Pencipta Konsep Pesawat & Teknologi Gelas

Bicara soal dunia penerbangan, tak pernah lepas dari tokoh-tokoh semacam Sir George Cayley, Otto Lilienthal, Santos-Dumont dan Wright Bersaudara. Merekalah yang dikenal berjasa merintis dunia penerbangan hingga menjelma menjadi industri modern seperti sekarang ini. Tapi apakah anda tahu bahwa peletak dasar konsep pesawat terbang pertama adalah seorang ilmuwan Muslim dari Spanyol, Abbas Ibnu Firnas. Dialah orang pertama dalam sejarah yang melakukan pendekatan sains dalam mempelajari proses terbang. Ibnu Firnas pun layak disebut sebagai manusia pertama yang terbang, ribuan tahun sebelum Wright Bersaudara berhasil melakukannya.

Salah satu penemuannya yang terbilang amat penting adalah pembuatan kaca silika serta kaca murni tak berwarna. Ibnu Firnas juga dikenal sebagai ilmuwan pertama yang memproduksi kaca dari pasir dan batu-batuan. Kejernihan kaca atau gelas yang diciptakannya itu mengundang decak kagum penyair Arab, Al-Buhturi (820 M – 897 M). Ia juga meneliti gejala-gejala alam di antaranya mempelajari mekanisme terjadinya halilintar dan kilat, menentukan tabel-tabel astronomis, dan merancang jam air yang disebut Al-Maqata. Ibnu Firnas pun berhasil mengembangkan formula untuk membuat gelas dari pasir. Juga mengembangkan peraga rantai cincin yang digunakan untuk memperlihatkan pergerakan planet-planet dan bintang-bintang.

”Dia adalah salah satu ilmuwan terbesar dalam seluruh sejarah manusia.” Begitulah AI Sabra menjuluki Al-Biruni — ilmuwan Muslim serba bisa dari abad ke-10 M. Sejatinya, Al-Biruni memang seorang saintis yang sangat fenomenal. Sejarah mencatat, Al-Biruni sebagai sarjana Muslim pertama yang mengkaji dan mempelajari tentang seluk beluk India dan tradisi Brahminical. Dia sangat intens mempelajari bahasa, teks, sejarah, dan kebudayaan India.

Al-Biruni pun tak hanya menguasai beragam ilmu seperti; fisika, antropologi, psikologi, kimia, astrologi, sejarah, geografi, geodesi, matematika, farmasi, kedokteran, serta filsafat.

Dia juga turun memberikan kontrbusi yang begitu besar bagi setiap ilmu yang dikuasainya itu. Dia juga mengamalkan ilmu yang dikuasainya dengan menjadi seorang guru yang sangat dikagumi para muridnya.

Ilmuwan kondang itu bernama lengkap Abu Rayhan Muhammed Ibnu Ahmad Al-Biruni.

Dia terlahir menjelang terbit fajar pada 4 September 973 M di kota Kath – sekarang adalah kota Khiva – di sekitar wilayah aliran Sungai Oxus, Khwarizm (Uzbekistan). Dia telah menulis risalah tentang astrolabe serta memformulasi tabel astronomi untuk Sultan Ma’sud,”papar Will Durant tentang kontribusi Al-Biruni dalam bidang astronomi. Selain itu, Al-Biruni juga telah berjasa menuliskan risalah tentang planisphere dan armillary sphere. Al-Biruni juga menegaskan bahwa bumi itu itu berbentuk bulat.

Al-Biruni tercatat sebagai astronom yang melakukan percobaan yang berhubungan dengan penomena astronomi. Dia menduga bahwa Galaksi Milky Way (Bima Sakti) sebagai kupulan sejumlah bintang. Pada 1031 M, dia merampungkan ensiklopedia astronomi yang sangat panjang berjudul Kitab Al-Qanun Al Mas’udi.

Jabir Ibn Hayyan, Bapak Kimia Dunia

Seorang tokoh besar yang dikenal sebagai “The father of modern chemistry”.

Jabir Ibn Hayyan merupakan seorang muslim yang ahli dibidang kimia, farmasi, fisika, filosofi dan astronomi. Penemuan-penemuannya di bidang kimia telah menjadi landasan dasar untuk berkembangnya ilmu kimia dan teknik kimia modern saat ini. Dia-lah yang menemukan asam klorida, asam nitrat, asam sitrat, asam asetat, tehnik distilasi dan tehnik kristalisasi. Dia juga yang menemukan larutan aqua regia (dengan menggabungkan asam klorida dan asam nitrat) untuk melarutkan emas. Jabir Ibn Hayyan mampu mengaplikasikan pengetahuannya di bidang kimia kedalam proses pembuatan besi dan logam lainnya, serta pencegahan karat. Dia jugalah yang pertama mengaplikasikan penggunaan mangan dioksida pada pembuatan gelas kaca. Jabir Ibn Hayyan juga pertama kali mencatat tentang pemanasan wine akan menimbulkan gas yang mudah terbakar. Hal inilah yang kemudian memberikan jalan bagi Al-Razi untuk menemukan etanol. Jika kita mengetahui kelompok metal dan non-metal dalam penggolongan kelompok senyawa, maka lihatlah apa yang pertama kali dilakukan oleh Jabir. Dia mengajukan tiga kelompok senyawa berikut:

 “Spirits“ yang menguap ketika dipanaskan, seperti camphor, arsen dan amonium klorida.

“Metals” seperti emas, perak, timbal, tembaga dan besi; dan

“Stones” yang dapat dikonversi menjadi bentuk serbuk.

Salah satu pernyataannya yang paling terkenal adalah:

“The first essential in chemistry, is that you should perform practical work and conduct experiments, for he who performs not practical work nor makes experiments will never attain the least degree of mastery.”

Ibnu Sina, Bapak Kedokteran Dunia

Dunia Islam memanggilnya dengan nama Ibnu Sina. Namun di kalangan Barat, ia dikenal dengan panggilan Avicenna. Ia merupakan seorang filsuf, ilmuwan, dan juga dokter pada abad ke-10. Selain itu, Ia juga dikenal sebagai seorang penulis yang produktif. Dialah yang mencatat dan menggambarkan anatomi tubuh manusia secara lengkap untuk pertama kalinya. Dan sebagian besar karyanya adalah tentang filsafat dan pengobatan. Bagi banyak orang, Ibnu Sina adalah Bapak Pengobatan Modern. Selain itu, masih banyak lagi sebutan lainnya yang ditujukan padanya, terutama berkaitan dengan karya-karyanya di bidang kedokteran. Karyanya yang sangat terkenal adalah Qanun fi Thib atau The Canon of Medicine yang merupakan rujukan di bidang kedokteran selama berabad-abad. Ibnu Sina lahir pada tahun 370 H/ 980 M di Afsyanah, sebuah kota kecil di wilayah Uzbekistan saat ini. Ayahnya yang berasal dari Balkh Khorasan adalah seorang pegawai tinggi pada masa Dinasti Samaniah (204-395 H/819-1005 M). Profesinya di bidang kedokteran dimulai sejak umur 17 tahun. Kepopulerannya sebagai dokter bermula ketika ia berhasil menyembuhkan Nuh bin Mansur (976-997), salah seorang penguasa Dinasti Samaniah. Banyak tabib dan ahli yang hidup pada masa itu tidak berhasil menyembuhkan penyakit sang raja. Ia adalah orang yang pertama kali merumuskan, bahwa kesehatan fisik dan kesehatan jiwa berada kaitan dan saling mendukung. Lebih khusus lagi, ia mengenalkan dunia kedokteran pada ilmu yang sekarang diberi nama pathology dan farmasi, yang menjadi bagian penting dari ilmu kedokteran. Selain The Canon of Medicine, ada satu lagi kitab karya Ibnu Sina yang tak kalah dahsyatnya. Asy-Syifa, begitu judul kitab karya Ibnu Sina ini. Sebuah kitab tentang cara-cara pengobatan sekaligus obatnya. Kitab ini di dunia ilmu kedokteran menjadi semacam ensiklopedia filosofi dunia kedokteran.

Ibnu Haitham, Bapak Optik Modern

Nama lengkapnya Abu Ali Muhammad al-Hassan ibnu al-Haitham atau Ibnu Haitham lahir di Basra, 965 M dan meninggal di Kairo, 1039 M ketika usianya 74 tahun, dikenal dalam kalangan cerdik pandai di Barat, dengan nama Alhazen, adalah seorang ilmuwan Islam yang ahli dalam bidang sains, falak, matematika, geometri, pengobatan, dan filsafat.

Banyak yang sependapat jika fisikawan terbesar sepanjang sejarah adalah Isaac Newton. Tapi fisikawan Islam lahir lebih awal pada 965 sebelum masehi, di wilayah yang kini disebut Irak. Isaac Newton tanpa ada yang berani membantah adalah bapak ilmu optis modern. Semua pelajaran serta buku wajib berdasarkan penelitiannya mengenai lensa dan prisma. Dialah yang melakukan penelitian mengenai cahaya dan pemantulan, serta pembiasan cahaya menjadi warna pelangi. Sebuah laporan BBC menyebutkan dalam hal ilmu optis, Newton mempelajari dari ilmuwan yang hidup 700 tahun sebelumnya. Ilmuwan itu lahir pada 965 sebelum masehi di wilayah yang kini disebut Irak bernama al-Hassan Ibn al-Haytham.

Ibn-al Haytham merupakan yang melakukan investigasi awal mengenai cahaya. Oleh karena itu Ibn al-Haytham bisa disebut sebagai bapak metode ilmu modern. Ibnu Haitham merupakan ilmuwan yang gemar melakukan penyelidikan. Penyelidikannya mengenai cahaya telah memberikan ilham kepada ahli sains barat seperti Boger, Bacon, dan Kepler untuk membuat mikroskop serta teleskop. Ia merupakan orang pertama yang menulis dan menemukan berbagai data penting mengenai cahaya.

Sumbangan Ibnu Haitham terhadap dunia sains, di antaranya teori hukum pembiasan, teori penglihatan (optik), cermin cekung dan cembung, teori biasan cahaya, ahli bidang filsafah, astronomi, dan fisika.

Al Khawarizmi Bapak Matematika, Penemu Angka Nol

Muhammad bin Musa Al Khawarizmi atau lebih dikenal Al Khawarizmi dengan menisbatkan namanya pada tempat kelahirannya yaitu Khwarizm (Khiva), Uzbekistan. Tokoh muslim ini dikenal sebagai seorang ahli matematika, astronomi, dan geografi. Nama Algoritma diadopsikan dari namanya. Para ilmuwan Eropa menyebutnya sebagai seorang ilmuan muslim terbesar dan terbaik. Ilmuan jenius ini disebut juga sebagai tokoh terbesar pada masa keemasan Baghdad (Golden age). Al Khawarizmi terkenal dengan teori algoritma dan Aljabar atau Aritmatika (ilmu hitung). Saat itu Aljabar menggunakan angka-angka Arab. Ia mengupas detail dan merumuskan Tabel Trigonometri. Ia berjasa dalam mengembangkan ilmu ukur sudut melalui fungsi sinus dan tanget, persamaan linear dan kuadrat serta kalkulasi integral (kalkulus integral). Salah satu karyanya memuat Cos, Sin, dan Tan dalam penyelesaian persamaan trigonometri. Al Khawarizmi mengetengahkan karyanya Kitāb al-Jam’a wa-l-tafrīq bi-ḥisāb al-Hind. Karya ini dikenal dikenal pelajaran pertama yang ditulis menggunakan sistem bilangan desimal, merupakan titik perkembagan matematika dan sains. Ia dikenal sebagai penemu angka 0 (nol). Sebuah notasi angka yang tidak bisa berdiri di depan dan selalu mengikuti bilangan lain, kecuali dalam penulisan angka desimal. Beberapa tahun sebelumnya para ilmuan hanya mengenal angka 1 – 9. Notasi bilangan arab lainnya yang dikenalkan juga oleh Al Khawarizmi tidak terlalu signifikan dibanding notasi nol digit. Tanpa keberadaan bilangan nol, kolom dalam satuan puluhan, ratusan, dan selanjutnya akan memerlukan satu satuan bilangan yang sesuai fungsinya. Notasi bilangan nol disimbolkan dengan sebuah ruang kosong dan merupakan salah satu temuan matematika terbesar yang selanjutnya membuka jalan bagi konsep penulisan bentuk positif dan negatif dalam Aljabar.

Al-Battani,  Penghitung Waktu Tahun

Abu Abdallah Muhammad Ibn Jabir Ibn Sinan Al-Battani atau yang lebih dikenal dengan panggilan Al-Battani atau Albatenius ialah ilmuwan bidang astronomi yang mendapatkan pengakuan dunia. Salah satu hasilnya adalah lamanya bumi mengelilingi bumi. Berdasarkan perhitungannya, ia menyatakan bahwa bumi mengelilingi pusat tata surya tersebut dalam waktu 365 hari, 5 jam, 46 menit, dan 24 detik. Perhitungannya mendekati dengan perhitungan terakhir yang dianggap lebih akurat.

Itulah hasil jerih payahnya selama 42 tahun melakukan penelitian yang diawali pada musa mudanya di Raqqa, Suriah. Ia menemukan bahwa garis bujur terajauh matahari mengalami peningkatan sebesar 16,47 derajat sejak perhitungan yang dilakukan oleh Ptolemy. Ini membuahkan penemuan yang penting mengenai gerak lengkung matahari. Al Battani juga menentukan secara akurat kemiringin ekliptik, panjangnya musim, dan orbit matahari. Ia pun bahkan berhasil menemukan orbit bulan dan planet dan menetapkan teori baru untuk menentukan sebuah kondisi kemungkinan terlihatnya bulan baru. Ini terkait dengan pergantian dari sebuah bulan ke bulan lainnya.

Penemuannya mengenai garis lengkung bulan dan matahari, pada 1749 kemudian digunakan oleh Dunthorne untuk menentukan gerak akselerasi bulan. Dalam bidang matematika, Al Battani juga memberikan kontribusi gemilang terutama dalam trigonometri. Laiknya, ilmuwan Muslim lainnya, ia pun menuliskan pengetahuannya di kedua bidang itu ke dalam sejumlah buku.

Al-Zahrawi, Bapak Ilmu Bedah Modern

Peletak dasar-dasar ilmu bedah modern itu bernama Al-Zahrawi (936 M-1013 M). Orang barat mengenalnya sebagai Abulcasis. Al-Zahrawi adalah seorang dokter bedah yang amat fenomenal. Karya dan hasil pemikirannya banyak diadopsi para dokter di dunia barat. “Prinsip-prinsip ilmu kedokteran yang diajarkan Al-Zahrawi menjadi kurikulum pendidikan kedokteran di Eropa,” ujar Dr. Campbell dalam History of Arab Medicine.

Ahli bedah yang termasyhur hingga ke abad 21 itu bernama lengkap Abu al-Qasim Khalaf ibn al-Abbas Al-Zahrawi. Ia terlahir pada tahun 936 M di kota Al-Zahra, sebuah kota berjarak 9,6 km dari Cordoba, Spanyol. Al-Zahrawi merupakan keturunan Arab Ansar yang menetap di Spanyol. Di kota Cordoba inilah dia menimba ilmu, mengajarkan ilmu kedokteran, mengobati masyarakat, serta mengembangkan ilmu bedah bahkan hingga wafat.

Al-Zahrawi mendedikasikan separuh abad masa hidupnya untuk praktik dan mengajarkan ilmu kedokteran. Sebagai seorang dokter termasyhur, Al-Zahrawi pun diangkat menjadi dokter istana pada era kekhalifahan Al-Hakam II di Andalusia. Berbeda dengan ilmuwan muslim kebanyakan, Al-Zahrawi tak terlalu banyak melakukan perjalanan. Ia lebih banyak mendedikasikan hidupnya untuk merawat korban kecelakaan serta korban perang.

Dalam menjalankan praktik kedokterannya, Al-Zahrawi menanamkan pentingnya observasi tertutup dalam kasus-kasus individual. Hal itu dilakukan untuk tercapainya diagnosis yang akurat serta kemungkinan pelayanan yang terbaik. Al-Zahrawi pun selalu mengingatkan agar para dokter berpegang pada norma dan kode etik kedokteran, yakni tak menggunakan profesi dokter hanya untuk meraup keuntungan materi.

Al-Buzjani, Peletak Dasar Ilmu Trigonometri 

Abul Wafa Muhammad Ibn Muhammad Ibn Yahya Ibn Ismail al Buzjani, merupakan satu di antara sekian banyak ilmuwan Muslim yang turut mewarnai khazanah pengetahuan masa lalu. Dia tercatat sebagai seorang ahli di bidang ilmu matematika dan astronomi. Kota kecil bernama Buzjan, Nishapur, adalah tempat kelahiran ilmuwan besar ini, tepatnya tahun 940 M. Sejak masih kecil, kecerdasannya sudah mulai nampak dan hal tersebut ditunjang dengan minatnya yang besar di bidang ilmu alam. Setelah berhasil menyelesaikan pendidikan dasar dan menengah, Abul Wafa lantas memutuskan untuk meneruskan ke jenjang lebih tinggi di ibukota Baghdad tahun 959 M. Di sana, dia pun belajar ilmu matematika. Sejarah mencatat, di kota inilah Abul Wafa kemudian menghabiskan masa hidupnya. Tradisi dan iklim keilmuan Baghdad benar-benar amat kondusif bagi perkembangan pemikiran Abul Wafa. Berkat bimbingan sejumlah ilmuwan terkemuka masa itu, tak berapa lama dia pun menjelma menjadi seorang pemuda yang memiliki otak cemerlang.

Konstruksi bangunan trigonometri versi Abul Wafa hingga kini diakui sangat besar kemanfaatannya. Dia adalah yang pertama menunjukkan adanya teori relatif segitiga parabola. Tak hanya itu, dia juga mengembangkan metode baru tentang konstruksi segi empat serta perbaikan nilai sinus 30 dengan memakai delapan desimal. Abul Wafa pun mengembangkan hubungan sinus dan formula: 2 sin2 (a/2) = 1 - cos a dan juga sin a = 2 sin (a/2) cos (a/2). sumbangsihnya bagi teori trigonometri amatlah signifikan terutama pengembangan pada rumus tangen, penemuan awal terhadap rumus secan dan cosecan. 

Al-Idrisi,  Penggambar Peta Dunia Pertama (Petanya Menginspirasi Christoper Colombus)

Abu Abdullah Muhammad al-Idrisi al-Qurtubi al-Hasani al-Sabti atau disingkat Al-Idrisi adalah pakar geografi, kartografi, mesirologi, dan pengembara yang tinggal di Sisilia, tepatnya di istana Raja Roger II (Sultan Ar Rujari). Muhammad al-Idrisi lahir di kota Afrika Utara Ceuta (dulu dikenal dengan nama Sabtah - karena itu disebut dengan Al Sabti) yang termasuk bagian Kekaisaran Murabitun dan wafat di Sisilia. Al-Idrisi merupakan keturunan para penguasa Idrisiyyah (nama Al Idrisi merujuk pada kata ini) di Maroko, yang merupakan keturunan Hasan bin Ali, putra Ali dan cucu nabi Muhammad (nama Al Hasani menunjukan bahwa beliau keturunan Hasan bin Ali, yang di Indonesia dikenal pula sebagai golongan Habaib). Pendidikan Al-Idrisi diperoleh di Andalusia.

Al-Idrisi menginspirasi pakar geografi Islam lainnya seperti Ibnu Batutah, Ibnu Khaldun, Piri Reis dan Barbary Corsairs. Petanya juga menginspirasi Christopher Columbus dan Vasco Da Gama. Saat ini ilmu pengethuan perpetaan diadaptasi menjadi Ilmu Geodesi yang berkembang luas.