Definisi Belajar

Seseorang dapat menjadi mahir dalam menerapkan ilmu pengetahuan dengan cara belajar. Belajar memiliki arti sebagai proses perubahan tingkah laku seseorang secara potensial, aktual, dan secara sadar atau nyata melalui proses belajar mengajar untuk mencapai target. Perubahan tingkah laku tersebut terjadi karena aktifitas yang disengaja oleh seseorang dan bersifat relatif permanen. Perubahan ini berupa kemampuan baru atau memiliki kecakapan baru dalam memberikan reaksi terhadap situasi yang kondisional. Perubahan tingkah laku sendiri dapat dibedakan menjadi dua, yaitu perubahan tingkah laku dengan cara belajar (seperti yang telah disebutkan di atas) dan perubahan tingkah laku tanpa belajar. Misalnya, perubahan fisik manusia dari bayi menjadi anak-anak lalu dewasa dan perubahan suhu tubuh karena sakit.

Pada aktifitas belajar, setiap individu harus melalui tahapan-tahapan dari tujuan instruksional belajar untuk mencapai hasil yang maksimal. Setiap tujuan instruksional belajar memiliki tingkat kesukaran yang berbeda dan semakin meningkat. Setiap individu akan memperlihatkan pencapaian berupa tingkah laku dari tujuan instruksional belajar setelah melalui berbagai tahapan dari tujuan instruksional belajar pada akhir aktifitas belajarnya.

Proses belajar mengajar ini (menurut Bloom) mempunyai tiga ranah penting, yaitu kognitif, afektif, dan psikomotor. Ranah kognitif mengarah pada perkembangan kemampuan intelektual dan kecakapan dalam berpikir. Ranah afektif meliputi perkembangan adaptasi terhadap lingkungan, penentuan sikap, perubahan minat, pemahaman terhadap nilai-nilai di lingkungan, dan berbagai cara individu tersebut mengapresiasikan kemampuannya. Ranah psikomotor meliputi perkembangan kemampuan koordinasi gerak tubuh berupa kecakapan-kecakapan khusus serta kemampuan untuk berbicara mengungkapkan suatu gagasan dan argumen.

Ranah kognitif mempunyai 6 unsur penting (menurut Bloom, 1975) :

1.     Knowledge (pengetahuan) : manusia diberi anugerah paling dasar berupa kemampuan mengingat informasi. Tanpa kemampuan mengingat, manusia bukanlah manusia yang dapat melakukan perubahan tingkah laku. Maka tindak lanjut terdekat dari aktifitas mengingat adalah mampu untuk menyatakan informasi yang diperoleh. Selain itu pada tahap “pengetahuan” sangat diperlukan rasa ingin tahu yang tinggi, sebagai modal motivasi untuk meningkat pada unsur ranah kognitif yang berikutnya.

2.      Comprehension (pemahaman) : memahami atau menalar informasi yang telah diterima oleh otak sehingga informasi tersebut masuk ke dalam memori jangka panjang. Jadi informasi tersebut dapat dipanggil lagi sewaktu individu tersebut membutuhkan untuk menghadapi masalah. Individu mampu menjelaskan dan merumuskan, merupakan tujuan yang diharapkan setelah mampu memahami.

3. Application (penerapan) : menerapkan informasi yang telah dipahami dalam kehidupan sehari-hari. Menerapkan pemahaman tersebut dalam suatu aktifitas berpikir.

4.   Analysis (analisis) : ketika individu menerapkan pemahaman dan pengetahuannya, adalah mungkin terjadi peristiwa yang bersifat kondisional atau tidak terduga. Sehingga dalam pemecahan masalah kondisional tersebut individu perlu memiliki kemampuan pengembangan kerangkan berpikir yang logis dan cermat dengan menerapkan gabungan berbagai pemahaman dan pengetahuan yang telah didapatkan. Analisis meliputi kemampuan, misalnya untuk memprediksi hasil dan mengklasifikasikan informasi.

5.     Synthetic (sintesis) : merupakan tahapan yang lebih tinggi dari sekedar menganalisis masalah yang muncul. Setelah individu mampu menganalisis situasi secara logis, maka individu harus dapat menciptakan suatu simpulan berpikir dan sebagai tindak lanjutnya adalah melakukan reaksi terhadap masalah yang sedang dihadapi.

6.  Evaluation (evaluasi) : tidak semua orang mampu mengevaluasi kegiatan belajarnya. Mengevaluasi berarti mengkoreksi atau mengkritisi diri sendiri secara teliti dari awal sampai akhir. Hal penting lain yang perlu diperhatikan saat evaluasi adalah kejujuran diri. Evaluasi dilakukan berdasarkan rencana (program) yang ditetapkan sebelumnya dengan hasil yang diperoleh sebagai parameter keberhasilan dari suatu proses.

Ranah afektif memiliki 5 unsur penting (menurut Krethwohl, 1974) :

1.      Acceptance (penerimaan) : individu secara sadar menerima situasi lingkungannya tanpa merasa terpaksa atau tertekan sehingga individu dapat merasakan arti penting dirinya dan menemukan perannya terhadap lingkungan.. Penerimaan ini merupakan unsur dasar dalam pembentukan pola hidup. Bentuk kongkret dari penerimaan ini adalah individu bersedia mengikuti atau melanjutkan instruksi terhadap lingkungan.

2.      Participation (partisipasi) : keikutsertaan individu dalam suatu proses yang terjadi pada sistem di lingkungannya, baik memberikan dukungan langsung atau hanya ikut dalam suatu proses. Partisipasi aktif dapat berupa penawaran diri atau kesediaan dan dapat meningkatkan perolehan pengetahuan bagi individu yang bersangkutan.

3.    Valuation and attitude determination (penilaian dan penentuan sikap) : menilai dapat diartikan sebagai aktifitas membandingkan antara situasi ketika proses berlangsung dengan kesepakatan awal dan target yang telah ada berdasarkan norma-norma yang berlaku. Setelah individu melakukan penilaian terhadap dirinya dan mencermati kondisi lingkungannya, maka individu tersebut harus dapat menentukan sikap dengan tepat bagi dirinya dan lingkungannya. Misalnya, bersikap membela atau mengusulkan opini baru.

4.   Organization (organisasi) : setelah individu mampu menilai dan mengambil sikap, maka selanjutnya individu harus mampu mengorganisir berbagai kegiatan serta masalah-masalah dimulai dari pribadi sampai pada lingkup lingkungan. Mengorganisir berarti individu tersebut telah memiliki dan dapat mempertahankan prinsip yang dapat mengintegrasikan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam proses berpikir.

5.    Behavior pattern (pembentukan pola perilaku) : Pola perilaku dapat terbentuk mulai dari aktifitas yang menjadi rutinitas dalam jangka waktu relatif lama. Individu harus mampu bertindak atau membuat langkah nyata dan dapat mengangkat suatu permasalahan dengan disertai alasan yang logis dan akurat serta tanggung jawab.

Ranah psikomotor memiliki 7 unsur penting (menurut Harrow, 1971) :

1.      Persepsi : merupakan tanggapan individu dalam pikirannya sesuai dengan sudut pandang pribadi Pada ranah psikomotor, individu harus mampu mengungkapkan pikirannya berdasarkan sudut pandang sendiri meskipun berbeda pemikiran dengan orang lain dan dapat menghubungkan berbagai macam pemikiran menjadi sebuah pendapat yang efektif.

2.    Kesiapan : kesiapan dalam bentuk fisik dan mental. Misalnya, mampu memprakarsai atau menyiapkan suatu rancangan dan dapat memulai aktifitas secara nyata serta mampu bereaksi secara efektif ketika terjebak dalam situasi kondisional.

3.      Gerakan terbimbing : berupa kemampuan untuk dapat mengikuti sesuai peraturan dan instruksi. Misalnya, dalam kegiatan praktikum laboratorium yang harus menurut pada aturan dan atau petunjuk dari pembimbing.

4.     Gerakan terbiasa : merupakan aktifitas lanjutan yang terbentuk dari rutinitas gerakan terbimbing. Individu mampu untuk mendemonstrasikan dan mengoperasikan sesuai dengan aturan tanpa bimbingan.

5.     Gerakan kompleks : merupakan aktifitas lanjutan dari gerakan terbiasa. Semakin tinggi intensitas suatu rutinitas atau kebiasaan maka individu harus bertambah lancer dan efektif dalam mendemonstrasikan, mengoperasikan, serta mengungkapkan hasil pemikirannya.

6.      Penyesuaian pola gerakan : ketika terjadi atau individu terjebak pada situasi atau masalah yang sifatnya kondisional, maka individu harus mampu mengadaptasikan atau mengubah jalan pemikirannya, mengubah gerakannya, disesuaikan dengan masalah yang sedang terjadi, untuk menyelesaikan masalah tersebut.

7.  Kreativitas : kemampuan untuk menyelesaikan masalah secara kreatif merupakan kebutuhan penting dan harus mampu dilakukan secara cepat dan tepat.

Setelah tujuan instruksional tercapai, maka dapat terlihat gambaran perilaku individu yang terukur ketika mencapai akhir dari aktifitas belajar. Kita dapat melihat kualitas perilaku individu berdasarkan tujuan instruksional belajar. Perilaku yang dicapai individu ketika telah melalui aktifitas belajar juga menggambarkan taraf pengaruh kondisi lingkungan baik lingkungan internal, lingkungan eksternal, lingkungan fisik, dan lingkungan psikologis terhadap proses belajarnya.

Proses Difusi dan Osmosis

Difusi merupakan peristiwa yang lazim dalam kehidupan sehari-hari baik di lingkungan maupun makhluk hidup. Difusi adalah proses perpindahan zat atau molekul dari tempat yang memiliki konsentrasi tinggi ke tempat yang konsentrasinya rendah pada suhu dan tekanan yang sama. Difusi terjadi akibat gerak kinetik acak atau gerak termal. Difusi juga dapat terjadi akibat adanya perbedaan gradien konsentrasi bahan di satu titik dengan di titik lain. Proses difusi dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti : gradien potensial kimia, komsentrasi, suhu, tekanan, dan permukaan pengabsorbsi, serta kelebihan energi bebas pada suatu bejana dibandingkan dengan energi bebas di bejana lain.

Teori Kinetika menyebutkan bahwa partikel dasar seperti atom, ion, dan molekul senantiasa bergerak pada suhu nol mutlak. Hal itu berarti partikel dasar memiliki kecepatan. Energi rerata sebuah partikel dalam suatu bahan yang homogen akan sangat meningkat ketika suhunya naik, namun akan tetap pada suhu tertentu. Sebagai contoh, kecepatan rerata (pada suhu ruang) molekul hidrogen (H _2­ ) hampir 2 km.s^-1 atau 6433 kilometer per jam, sedangkan molekul karbondioksida memiliki kecepatan 1372 kilometer per jam. Pada tekanan 1 atm, lintas bebas rataan (jarak benturan hanya 150 sampai 400 kali diameter partikel). Perlu kita ketahui bahwa diameter molekul hidrogen 0,272 nm dan karbondioksida 0,642 nm. Jumlah benturan  molekul hidrogen per-detik pada suhu 0˚ C dan tekanan 1 atm adalah sebesar 15,1 milyar dan pada karbondioksida mencapai 9,4 milyar, dengan rataan waktu eksitasi sebesar satu per-satu milyar kali.
Jenis membran ada tiga: membran permeabel, memnbran semi permeabel, dan membran impermeabel. Membran permeabel adalah membran yang bisa dilewati oleh semua partikel. Membran semi permeabel adalah membran yang hanya bisa dilewati oleh partikel tertentu. sedangkan membran impermeabel adalah membran yang tidak bisa dilewati oleh semua partikel.
Potensial kimia dari air di dalam suatu sistem (larutan) dibandingkan dengan potensial kimia air murni pada suhu dan tekanan yang sama disebut potensial air (PA). PA air murni adalah 0 (nol) dan akan turun jika ke dalamnya dimasukan linarut (zat terlarut). Potensial air dapat diperbesar dengan menambah tekanan. Energi yang timbul akibat penambahan tekanan ini disebut potensial tekanan (PT). Tekanan tidak mengubah status larutan karena tidak mengubah konsentrasi larutan. Apabila ada dua bejana yang masing-masing diisi dengan air murni (A) dan larutan (B), kemudian bejana tersebut dihubungkan dengan saluran yang dilengkapi dengan membran semi-permeabel, maka akan tercipta gradien potensial air dengan potensial air lebih rendah (hipotonis) terdapat pada bejana (B) yang berisi larutan. Molekul air akan berdifusi melintasi membran semi-permeabel dari bejana berisi air murni (A) yang berpotensial air tinggi (hipertonis) menuju bejana berisi larutan (B). Difusi seperti inilah yang disebut osmosis. Dalam proses osmosis, komponen penting lainnya adalah potensial osmosis (PO). jika suatu sistem tidak mendapat tambahan tekanan maka potensial air di dalam sistem tersebut sama dengan potensial osmotiknya. PA = PO + PT

Gambar: Peristiwa Osmosis

Osmosis sebenarnya masih dalam satu pengertian dengan difusi, namun lebih spesifik. Osmosis merupakan proses difusi melalui membran semi-permeabel. Misalnya peristiwa penyerapan air dan mineral dari dalam tanah oleh rambut-rambut akar. Air dapat masuk menembus bilayer fosfolipid sel-sel rambut akar karena  berbagai faktor, antara lain perbedaan gradien konsentrasi, potensial air, dan tekanan. Konsentrasi  larutan pada sel rambut akar lebih tinggi dibandingkan konsentrasi larutan di tanah. Sehingga potensial air pada tanah lebih tinggi  (hipertonis) daripada potensial air di akar dan air terdorong masuk melintasi bilayer fosfolipid. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka potensial airnya semakin rendah, karena linarut (zat terlarut) semakin tinggi.