BAB 1 TINGKATAN 4

Perkataan

biologi (biology) berasal daripada dua patah perkataan Greek, 'bios' bermaksud kehidupan dan 'logos' bermaksud kajian.

Oleh

itu, biologi adalah kajian benda-benda hidup, proses kehidupan mereka serta interaksi mereka dengan persekitaran.

Kajian

biologi bermula dengan mempelajari bagaimana sel-sel dari tubuh badan kita dan bagaimana mereka berfungsi secara individu serta bekerjasama, untuk menjadikan kita hidup dan sihat. Seterusnya kita akan memahami bahawa jika sel-sel tersebut tidak dapat berfungsi dengan baik seperti biasa, kita akan sakit.

Biologi

juga merangkumi sistem penghadaman (digestive), pernafasan (respiratory), peredaran darah (circulatory), perkumuhan (excretory), saraf (nervous), endokrin (endocrine) dan muskuloskeletal (musculoskeletal) yang menyumbang kepada fungsi sel-sel kita dan membolehkan kita menjalani kehidupan yang normal.

Kita

juga akan mengkaji tentang organisma yang berlainan (tumbuh-tumbuhan, haiwan dan mikroorganisma) dan bagaimana mereka bergantung antara satu sama lain dengan cekap menggunakan sumber-sumber asli yang terdapat di planet kita. Juga kita akan mempelajari tentang pembiakan organisma (reproduction of organisms), bagi memastikan bahawa gengen akan terus-menerus sampai kepada generasi akan datang agar sesuatu spesis itu tidak pupus.

Semua hidupan di bumi adalah penting diantara satu sama lain. Manusia sepatutnya bijak menguruskan bumi kerana sifatnya boleh merancang serta boleh melaksanakan sesuatu tindakan, agar semua hidupan di muka bumi ini boleh hidup dengan aman dan kekal berguna antara satu sama lain. Sayangnya, kebanyakan manusia lebih cenderung kepada mengganggu keseimbangan ekologi semula jadi (natural ecological balance). Ini disebabkan oleh sifat terlalu tamak serta kurangnya pengetahuan tentang ilmu biologi. Disinilah pentingnya kita mempelajari ilmu biologi.

Adalah juga penting untuk mengetahui tentang diri kita dari segi struktur dan fungsi, dan membandingkan diri kita dengan organisma lain agar kita dapat menjaga diri sendiri serta makhluk lain dengan baik. Penyelidikan tentang pelbagai bidang biologi seperti kajian penyakit-penyakit dan rawatannya (diseases and their treatment), pengeluaran makanan (food production), kejuruteraan genetik (genetic engineering) dan pengurusan alam sekitar (environmental management) adalah amat penting dalam memastikan kelangsungan hidup yang baik serta aman di atas planet ini.

Semua

hidupan / benda-benda hidup (living things) mempunyai beberapa ciri am (common characteristic) yang menjadikan ianya lebih mudah bagi kita untuk mempelajari biologi. ciri-ciri am yang terdapat pada semua hidupan / benda-benda hidup adalah:Terdiri daripada sel-sel. Patuh mengikut aturan ketetapan.

Diantara1. 2.

3.

4.

5. 6. 7. 8. 9.

Mendapat serta menggunakan bahan-bahan kimia dan tenaga bersumber dari alam sekitar. Mempunyai bahan genetik (genetic materials) yang unik. Membiak (reproduce). Berkembang dan membesar. Bertindak-balas kepada rangsangan (stimuli). Mengeluarkan (excrete) hasil / sisa buangan. Menyesuaikan diri dengan persekitaran.

Penyelidikan

dalam sains biologi (biological sciences) adalah amat penting dan ianya berkembang dengan begitu pantas. utama pembelajaran biologi adalah untuk memahami dengan lebih lanjut lagi tentang proses kehidupan, agar setiap manusia serta organisma lain boleh hidup dengan aman dan harmoni (can live efficiently in peace and harmony).

Tujuan

(anatomy) Biologi molekul (molecular biology) Botani (botany) Ekologi (ecology) Fisiologi (physiology) Genetik (genetic) Mikrobiologi (microbiology) Taksonomi (taxonomy) Sitology (cytology) Zoologi (zoology) Anatomi

Walau

bagaimanapun, 'trend' semasa dalam penyelidikan biologi tidak lagi memberi tumpuan kepada bidang yang berbeza, tetapi bergantung kepada kajian pelbagai disiplin. Sebagai contoh, kajian mengenai kencing manis (diabetes) boleh dilakukan pada aspek histologi (histology), farmakologi (phamacology), fisiologi dan genetik.

Sempadan

kajian antara pelbagai bidang biologi ada kalanya bertindih (overlap).

Biologi adalah salah satu dari cabang sains. Perkataan 'sains' berasal dari perkataan Latin yang bermaksud 'tahu'. Pengetahuan dalam biologi, seperti dalam mana-mana canang sains yang lain, adalah berdasarkan siasatan saintifik yang boleh dijalankan di dalam makmal atau di lapangan. Penyiasatan saintifik (scientific investigation) adalah bersifat dinamik (sentiasa berterusan dengan pengetahuan baru yang dihasilkan) dan sering kontroversi (sebahagian daripada penyelidik tidak bersetuju antara satu sama lain, seterusnya membawa kepada kajian lanjut).

Penyiasatan saintifik (scientific investigation) dimulakan dengan memerhatikan fenomena di sekeliling kita dan mengenal pasti masalah saintifik yang menarik minat kita. Sebagai contoh, seseorang mendapati bahawa sesetengah orang menggunakan lidah buaya (aloe vera) untuk merawat luka kecil. Dia akan bertanya, 'adakah rawatan ini berkesan? Dia boleh mendapatkan jawapan dari orangorang yang telah menggunakan kaedah rawatan ini, atau dia boleh mencari bahan bacaan mengenai kajian yang telah dilakukan ke atas masalah ini.

Jika jawapannya tidak muktamad, dia boleh menyiasat masalah tersebut dengan menjalankan kajian lanjut berdasarkan kaedah saintifik (scientific method), sama seperti mana seorang saintis akan lakukan. Selain daripada pemerhatian yang teliti, saintis juga menggunakan hasil penyelidikan sebelumnya untuk mendapatkan idea tentang soalan-soalan yang berkaitan fenomena tertentu. Sebagai contoh, jika seseorang telah melakukan satu kajian tentang kesan lidah buaya terhadap penyembuhan luka dan mendapati ianya berkesan, soalan seterusnya berkemungkinan 'bagaimana lidah buaya dapat mempercepatkan proses penyembuhan luka?

Untuk menjalankan penyiasatan, seseorang mesti mempunyai maklumat serta latar belakang yang cukup tentang masalah tersebut. Sebagai contoh, untuk menyiasat jika lidah buaya berkesan dalam penyembuhan luka, penyiasat perlu mendapatkan maklumat lebih lanjut mengenai proses penyembuhan luka seperti faktor-faktor yang membuat luka cepat sembuh. Maklumat-maklumat yang berkaitan boleh didapatkan daripada buku, jurnal, internet atau dengan berkomunikasi dengan mereka yang pakar dalam bidang tersebut. Selepas mendapat maklumat serta latar belakang yang mencukupi dalam masalah tersebut, seseorang itu mestilah menyatakan masalah dan matlamat kajian tersebut.

Hipotesis (hypothesis) adalah semata-mata jangkaan/ramalan yang bijak serta logik bagi pemerhatian yang boleh diuji atau disahkan. Hipotesis yang baik hendaklah:1. 2.

3.

Logik (Logical) dan munasabah selaras dengan fakta-fakta yang telah diperbadankan. Ditentu-sahkan (verifiable), yang bermaksud boleh diuji, dan keputusan ujian tersebut boleh diulang atau dibuat kajian lanjut oleh pemerhati bebas. Boleh dibuktikan palsu (falsifiable).

Sebagai contoh, seseorang penyiasat itu boleh membangunkan sebuah hipotesis berkenaan 'lidah buaya adalah berkesan dalam merawat luka-luka kecil'.

Hipotesis diuji dan disahkan berdasarkan bukti yang boleh dipercayai. Bukti saintifik kebiasaannya diperolehi daripada eksperimen. Seseorang itu mesti merancang suatu eksperimen agar keputusan yang diperolehi itu akan mendedahkan kebenaran, dan boleh digunakan untuk menerima atau menolak sesebuah hipotesis. Ini bermakna bahawa seseorang itu sepatutnya tidak boleh untuk membuat apa-apa kesilapan semasa merancang dan melakukan eksperimen, jika tidak, data yang diperolehi mungkin tidak akan menampakkan atau mencerminkan kebenaran.

Merancang eksperimen adalah termasuk mengenal pasti kaedah yang sesuai, memilih teknik-teknik persampelan yang betul dan mengenal pasti pemboleh-ubah dimanipulasi, pemboleh-ubah bertindak balas dan pemboleh-ubah dimalarkan. Kaedah (methodology) yang digunakan untuk menjalankan eksperimen mestilah terdiri mengikut prosedur yang diiktiraf. Peralatan dan bahan-bahan yang digunakan juga mesti mematuhi piawaian (standards) tertentu.

Teknik

pensampelan (sampling techniques) adalah prosedur yang digunakan untuk mendapatkan data dari eksperimen .Sebagai contoh, seseorang boleh mengaplikasikan sap lidah buaya pada lukaluka kecil yang dikenakan ke atas beberapa haiwan makmal seperti tikus. Sampel mestilah yang dipilih secara rawak dan bilangannya mestilah mencukupi bagi mewakili populasi (population) yang sebenar.

Pemboleh-ubah dimanipulasi (manipulated variables) adalah pemboleh-ubah yang sengaja ditetapkan atau diubah dalam eksperimen, seperti dos tertentu sap lidah buaya yang dipilih untuk diguna pakai ke atas luka. Pemboleh-ubah bertindak balas (responding variables) adalah keputusan yang diperolehi daripada eksperimen yang berubah sebagai tindak balas kepada manipulasi pemboleh-ubah. Dalam contoh yang diberikan, masa yang diambil untuk luka sembuh akan menjadi satu pemboleh ubah bertindak balas.

Pemboleh-ubah dimalarkan (fixed or controlled variables) adalah semua pemboleh-ubah lain yang boleh mempengaruhi keputusan dan mestilah dimalarkan. Dalam contoh yang diberikan, haiwan uji kaji, saiz luka, suasana eksperimen, makanan dan minuman haiwan dan beberapa faktor lain adalah 'pembolehubah dimalarkan' yang akan dijadikan malar (constant) untuk meminimumkan pengaruh mereka terhadap keputusan eksperimen.

***Di samping itu, penyelidik juga mesti mempunyai kumpulan kawalan (control group) untuk membolehkan ia membandingkan keputusannya. Kumpulan kawalan adalah terdiri daripada subjek eksperimen yang tidak diberi rawatan. Dalam contoh yang diberikan, kumpulan kawalan terdiri daripada haiwan kajian yang juga mengalami luka tetapi tidak dirawat dengan sap lidah buaya (aloe vera).

Data dikumpul mengikut prosedur yang ditetapkan. Ukuran jarak, masa, berat, isi padu, kepekatan, dan lain-lain mestilah dilakukan dengan menggunakan instrumen yang telah ditentu-ukur (calibrated) supaya nilai-nilai yang diperolehi adalah nilai-nilai yang sebenar. Data yang telah dikumpul boleh disusun dan dibentangkan dalam pelbagai bentuk seperti dalam bentuk jadual, carta bar, carta pai, graf dan lukisan.

Selepas pengumpulan data dan pembentangan, analisa (analyse) mesti dilakukan agar maklumat yang diperolehi daripada kajian boleh diterima pakai (logic). Hubungan antara 'pemboleh-ubah dimanipulasi' dan 'pemboleh-ubah bertindak balas' dikaji. Kadang-kala beberapa pengiraan perlu dilakukan untuk membuat data yang diperolehi itu 'bermakna'. Biasanya, min kumpulan rawatan dibandingkan dengan orang-orang dalam kumpulan rawatan lain dan juga kumpulan kawalan. Nilai min biasanya dibentangkan didalam laporan.

Selepas analisis data, ia perlu ditafsirkan secara logik dan tepat agar kajian yang dilakukan akan memberi makna dan berfaedah. Sebagai contoh, jika data menunjukkan bahawa masa yang diambil untuk menyembuhkan luka pada tikus dipendekkan selepas rawatan dengan sap lidah buaya, bolehkah seseorang itu mentafsir bahawa sap lidah buaya adalah berkesan kepada manusia? Walaupun data tidak menunjukkan bahawa ianya adalah berkesan ke atas manusia, tetapi anda boleh membuat kesimpulan demikian.

Oleh itu, kesimpulan adalah ramalan bahawa situasi tersebut adalah benar, berdasarkan kepada perkara yang benar dari situasi lain. Kesimpulan boleh digunakan untuk membangunkan hipotesis baru yang perlu disahkan dengan melakukan kajian lanjut. Inilah sebabnya mengapa kajian saintifik itu tidak berkesudahan. Selain membuat kesimpulan, seseorang itu juga mestilah menyatakan setiap masalah yang dihadapi sepanjang menjalankan eksperimen.

Pada

asasnya, kesimpulan itu adalah keputusan samada hendak menerima atau menolak hipotesis yang dibentuk pada awal penyiasatan.

Jika

sesebuah hipotesis itu diterima, jawapan kepada persoalan yang ditimbulkan mengenai masalah yang dikaji adalah sama seperti hipotesis.

Sesuatu

penyiasatan tidak lengkap tanpa laporan bertulis.

Kandungan

sesebuah laporan itu mestilah mengandungi objektif kajian, pengenalan kepada latar belakang masalah yang sedang dikaji, hipothesis kajian, pembolehubah, bahan-bahan dan kaedah yang digunakan, keputusan-keputusan, analisis data dan tafsiran, dan kesimpulan kajian.