Monday, February 13, 2017

HAKEKAT ILMU PENEGETAHUAN ALAM (SAINS)

HAKEKAT ILMU PENEGETAHUAN ALAM (SAINS)

Ilmu pengetahuan alam yang bermula timbul dari rasa ingin tahu manusia, sekarang telah berkembang pesat dan telah banyak mempengaruhi kehidupan masyarakat . Penemuan-penemuan dalam bidang ilmu pengetahuan alam dan teknologi dapat memberikan kemudahan dan peningkatan kehidupan masyarakat. Misalnya peningkatan penyediaan sandang dan pangan, kualitas kesehatan individu dan masyarakat.

Kecuali itu, penemuan-penemuan dalam bidang ilmu pengetahuan alam dan teknologi merupakan dasar pembuka jalan bagi pengembangan ilmu pengetahuan alam selanjutnya. Semua penemuan-penemuan ilmu pengetahuan alam masa kini, bukanlah hasil penemuan secara serentak, melainkan merupakan jalinan penemuan-penemuan sebelumnya. Suatu penemuan memungkinkan terdapatnya masalah baru yang mendorong manusia untuk bereksperimen selanjutnya. Dengan demikian terjadi proses berantai yang dinamis dan menyebabkan ilmu pengetahuan alam berkembang pesat.

Contoh :
Penemuan tentang peranan kromosom dan gen dalam menurunkan sifat-sifat mahluk hidup dari generasi terdahulu pada generasi berikutnya, telah ditetapkan untuk memperoleh bibit unggul. Dengan jalan perkawinan silang dan mutasi buatan, diperoleh tanaman baru yang mempunyai produksi lebih tinggi dan tahan hama. Ini berarti dapat meningkatkan penyediaan pangan masyarakat.

Contoh lain misalnya dengan diketemukannya mikroskop sederhana, terbuka jalan untuk mempelajari organisme-organisme kecil yang semula tidak dapat dilihat. Pengetahuan tentang mikroorganisme itu makin berkembang dan melahirkan ilmi mikrobiologi. Selain itu, penemuan mikroskop juga membuka jalan bagi pengembangan dan penemuan berbagai jenis mikroskop yang memiliki kemampuan lebih tinggi.

Penemuan inti atom dan elektron merupakan awal perkembangan pengetahuan dan teknologi modern dalam bidang fisika dan kimia, serta aplikasi dalam berbagai hal seperti teknologi nuklir, radiologi, dan lain-lain.

1. Pengertian Ilmu Pengetahuan Alam
Ilmu pengetahuan alam yang bahasa asingnya “science” berasal dari kata latin “Scientia” yang berarti saya tahu. Kata “science” sebenarnya semula berarti ilmu pengetahuan yang meliputi baik ilmu pengetahuan sosial (Social science) maupun ilmu pengetahuan alam (natural science). Lama kelamaan, bila seseorang mengatakan “science” maka yang dimaksud adalah “natural science” atau dalam bahasa Indonesia disebut ilmu pengetahuan alam dan disingkat IPA. IPA sendiri terdiri dari ilmu-ilmu fisik (Physical science) yang antara lain kimia, fisika, astronomi dan geofisika, serta ilmu-ilmu biologi (life science).

Untuk mengidentifikasikan IPA dengan kata-kata atau dengan kalimat yang singkat tidak mudah, karena sering kurang dapat menggambarkan secara lengkap pengertian IPA tersebut. Terdapat beberapa definisi IPA diantaranya adalah :

1) Menurut H.W. Fowler : “Ilmu pengetahuan alam adalah pengetahuan alam yang sistematis dan dirumuskan, yang berhubungan dengan gejala-gejala kebendaan dan didasarkan terutama atas pengamatan dan deduksi”. Definisi IPA ini tampaknya banyak diterima dan dipakai di sekolah-sekolah di Indonesia.

2) Menurut Robert B.Sund : “Ilmu pengetahuan alam adalah sekumpulan pengetahuan dan juga suatu proses“. Dalam definisi ini IPA mengandung dua unsur, yaitu sebagai sekumpulan pengetahuan dan sebagai suatu proses untuk memperoleh dan mengembangkan pengetahuan tersebut.

3) Definisi lainnya, yaitu menurut James B. Conant : “Ilmu pengetahuan alam adalah suatu rangkaian konsep-konsep yang saling berkaitan dan bagan-bagan konsep yang telah berkembang sebagai hasil eksperimen dan obeservasi dan bermanfaat untuk eksperimen serta observasi lebih lanjut”. Dalam definisi ke tiga ini terdapat tiga unsur IPA. Yang pertama, adalah serangkaian konsep dan bagan konsep yang saling berkaitan. Yang dimaksud bagan konsep ialah suatu konsep yang menyangkut konsep-konsep lain yang relevan. Misalnya konsep evolusi yang menyangkut konsep mutasi, konsep variasi, konsep penyebaran geografis. Adapun unsur kedua dari definisi IPA tersebut, berupa proses terutama mempergunakan metoda observasi dan eksperimen. Sedangkan unsur ketiga berupa manfaat dan penerapannya, yaitu untuk observasi dan eksperimen lebih lanjut.

Dari ketiga contoh definisi IPA tersebut, secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa IPA merupakan suatu pengetahuan yang ilmiah, karena IPA mempunyai syarat-syarat berikut :

1) Bersifat objektif, artinya pengetahuan itu sesuai dengan kenyataan dari objeknya dan dapat dibuktikan dengan pengamatan dan pengamalan empirik. Adapun objek studi IPA adalah benda-benda dan gejala-gejala kebendaan, baik benda hidup, maupun benda mati.

2) Bersifat sistematik, artinya IPA mempunyai sistem yang teratur. Sistem ini dipergunakan untuk menyusun, mengorganisasikan pengetahuan, konsep-konsep dan teori IPA.

3) Mengandung metode tertentu yaitu metode ilmiah. Metode ini dipergunakan untuk mempelajari objek studi, untuk memperoleh pengetahuan dan juga cara berpikir dan memcahkan masalah.

2. Hakikat Ilmu Pengetahuan Alam
Untuk mempelajari hakikat IPA perlu kita kaji kembali ketiga contoh definisi IPA. IPA pada hakekatnya merupakan suatu produk, proses dan penerapan dengan penjelasan sebagai berikut :

1) IPA pada hakikatnya merupakan suatu produk atau hasil. IPA merupakan sekumpulan pengetahuan (dalam definisi pertama dan kedua) dan sekumpulan konsep-konsep dan bagan konsep (dalam definisi ketiga) yang merupakan hasil suatu proses tertentu.

2) IPA pada hakikatnya adalah suatu proses (dalam definisi kedua). Yaitu proses yang digunakan untuk mempelajari objek studi, menemukan dan mengembangkan produk-produk IPA. Dalam Proses ini digunakan metode ilmiah dan terutama ditekankan pada proses observasi dan eksperimen (dalam definisi pertama dan kedua).

Dengan mengutip pendapat Einstein tentang proses IPA, John G. Kemeny menegaskan bahwa IPA berangkat dari fakta dan berakhir pada fakta. Kemeny menjelaskan terdapatnya tiga tahapan dalam proses tersebut;

1) Bertolak dari Fakta-fakta khusus hasil observasi dan eksperimen terdahulu, disusun konsep-konsep kemudian teori-teori. Penyusunan teori secara demikian disebut secara induktif, yaitu bertolak dari sesuatu yang khusus menuju sesuatu yang umum, atau dari fakta-fakta hasil eksperimen dan observasi, menuju terbentuknya teori. Tahapan ini disebut tahapan induksi.

Contoh :
Dari beberapa pengamatan menunjukkan bahwa tumbuhan berkeping satu mempunyai akar serabut maka kita selidiki tumbuhan satu lainnya, ternyata semuanya berakar serabut. Kemudian diambil kesimpulan umum bahwa tumbuhan berkeping satu mempunyai akar serabut.

2) Tahapan kedua adalah deduksi.Bertitik tolak dari suatu teori atau kesimpulan umum yang telah dianggap benar,dapat diramalkan atau diprediksi fakta-fakta baru yang bersifat khusus. Fakta-fakta atau ramalan-ramalan baru ini merupakan konsekuensi-konsekuensi yang timbul dari teori atau kesimpulan umum tersebut.

Contoh :
Misalnya kita sudah menganggap benar kesimpulan umum tentang tumbuhan berkeping satu tersebut.

Bila suatu ketika ditemukan tumbuhan yang berakar serabut, maka kita deduksikan bahwa tumbuhan tersebut berkeping satu.

Diketemukannya dugaan atau ramalan baru, akan mendorong dilakukannya observasi dan eksperimen selanjutnya, untuk menguji kebenaran ramalan-ramalan tersebut. Tahapan ini disebut tahapan verifikasi. Ramalan atau konsekuensi yang telah diuji kebenarannya melahirkan fakta-fakta baru yang secara induktif dapat disusun teori baru lagi. Dengan demikian, proses-proses IPA merupakan proses yang berantai dan melingkar, yang bertolak dari fakta dan berakhir pada fakta baru. Secara singkat proses tersebut digambarkan pada bagan berikut

Matematika mempunyai sumbangan yang penting bagi perkembangan IPA. Matematika antara lain berperan sebagai penunjang untuk memahami gejala-gejala alam dan untuk memperhitungkan secara logis sesuatu yang tidak dapat diperoleh dari observasi dan eksperimen. Perkembangan IPA bukan hanya karena proses induksi dan deduksi tetapi juga peranan matematika. Pengetahuan yang diperoleh dengan metoda ilmiah yang disertai perhitungan matematika melahirkan IPA kuantitatif yang dipandang merupakan IPA modern.

3) Adapun hakikat IPA yang ketiga adalah bahwa IPA pada hakikatnya merupakan suatu penerapan atau aplikasi. penerapan teori-teori IPA akan melahirkan teknologi yang dapat memberi kemudahan bagi kehidupan. Penerapan-penerapan IPA ini juga berguna untuk mengembang teori dan teknologi baru.

Erat kaitannya dengan hakikat IPA sebagai suatu penerapan, Norman Campbell memandang IPA menjadi dua aspek yang satu sama lain tidak dapat dipisahkan bagai mata uang dengan kedua sisi-sisinya. Kedua aspek tersebut adalah ”practical science” dan aspek “pure science” sebagai ”practical science” IPA sangat bermanfaat dalam kehidupan masyarakat melalui teknologi. Sebagai “pure science”, IPA tidak dapat bermanfaat langsung bagi kehidupan, tetapi mengandung nilai intelektual. Apa yang kita pelajari secara langsung dari IPA adalah aspek “pure science” tersebut.

D. CIRI-CIRI IPA
Sebagai suatu produk, proses maupun penerapan, IPA memiliki ciri-ciri tertentu yang dapat membedakan ilmu pengetahuan lain. Adapun ciri-ciri tersebut adalah :

1) Pengetahuan dalam IPA bersifat universal. Ini berarti konsep-konsep dan teori IPA tetap konsisten dan berlaku dimana-mana. Hal ini antara lain karena IPA tidak membahas nilai-nilai moral dan etika, dan menjangkau nilai-nilai keindahan dan seni budaya yang nilainya dipengaruhi oleh kebudayaan masing-masing tempat.

Contoh :
Hukum gravitasi Newton berlaku mulai dari apel-apel yang jatuh ke bumi pada berbagai tempat, hingga bergeraknya bulan mengelilingi bumi dan juga bergeraknya planet-planet mengelilingi matahari.

2) Ciri kedua dari IPA ialah konsep-konsep dalam IPA dapat diuji kebenarannya oleh siapa saja pada setiap waktu. Ini berarti konsep-konsep IPA dapat dibuktikan oleh ilmuwan-ilmuwan lain pada waktu dan tempat yang berbeda-beda.

Contoh :
Berdasarkan hasil pengamatannya, Alexis Bouvard (Perancis) mengamati bahwa terdapat kelainan-kelainan dari orbit planet Uranus. Dua belas tahun kemudian, John Adam (Inggris) dan Jean Leverier (Perancis) dengan perhitungan-perhitungan teoritis menunjukkan bahwa penyimpangan orbit Uranus tersebut disebabkan planet lain dibelakangnya dengan lokasi yang dapat ditentukan. Pada tahu 1842, barulah observatorium Berlin dapat mengamati lokasi tersebut dan menemukan planet baru yang kemudian diberi nama Neptunus. Dengan demikian hipotesis Leverier dapat dibuktikan kebenarannya oleh orang lain.

3) Ciri ketiga dari IPA adalah bahwa konsep dari teori IPA bersifat tentatif yang berarti kemungkinan dapat diubah bila ditemukan fakta baru yang tidak sesuai dengan konsep dan teori tersebut.
1. Metoda Ilmiah
Metoda ilmiah merupakan cara-cara ilmiah untuk memperoleh pengetahuan dan yang menentukan apakah suatu pengetahuan bersifat ilmiah. Metode ilmiah yang digunakan, harus menjamin akan menghasilkan pengetahuan yang ilmiah, yaitu yang bersifat objektif, sistematis dan konsisten.

Metoda ilmiah terutama digunakan dalam IPA, tetapi juga banyak juga digunakan dalam ilmu pengetahuan lain. Dalam bentuk dan langkah-langkah sederhana, juga dapat dipergunakan untuk memecahkan masalah dalam kehidupan agar memperoleh keputusan yang objektif. Adapun langkah-langkah operasionalnya adalah sebagai berikut :

1) Perumusan masalah
Langkah metoda ilmiah diawali dengan merasakan adanya masalah dan berkeinginan untuk memecahkan masalah. Masalah antara lain timbul karena adanya kesenjangan antara apa yang seharusnya terjadi dengan keadaan yang sebenarnya. Yang dimaksud dengan masalah disini umumnya ialah berupa pertanyaan yang mengandung unsur-unsur apa, mengapa, dan bagaimana suatu objek yang akan diteliti.

Langkah selanjutnya adalah membatasi masalah dan faktor-faktor yang mempengaruhi untuk menentukan ruang lingkup penelitian yang akan dilakukan. Kemudian masalah tersebut perlu dirumuskan agar menjadi jelas sehingga mempermudah langkah-langkah selanjutnya dalam memecahkan masalah tersebut.

2) Penyusunan hipotesis
Hipotesis adalah pernyataan yang mengandung jawaban-jawaban sementara tentang masalah yang diteliti dan yang harus diuji kebenaranya melalui observasi dan eksperimen. Hipotesis menunjukkan adanya kemungkinan-kemungkinan jawaban atau dugaan-dugaan sementara tentang masalah yang diteliti. Penyusunan hipotesis harus dilandasi pengetahuan-pengetahuan yang berkaitan dengan masalah yang diteliti dan faktor-faktor yang mempengaruhinya.

3) Pengumpulan data
Yaitu mengumpulkan data yang ada hubungannya dengan masalah tersebut dan yang relevan dengan hipotesis yang telah disusun. Pengumpulan data ini antara lain dapat dilakukan dengan mencari informasi dari buku-buku sumber atau dari orang yang dianggap banyak mengetahui tentang masalah tersebut (resouce persons).

Langkah selanjutnya dalah menyeleksi dan mengklasifikasikan data. Data yang telah terkumpul diseleksi untuk dipilih data yang erat hubungannya dengan masalah dan yang dapat dipergunakan untuk memecahkan masalah tersebut. Mengklasifikasikan data berarti menggolong-golongkan data sesuai dengan jenis dan kategorinya dalam memecahkan masalah. Bila perlu data kuantitatif dapat disusun dalam bentuk tabel atau grafik.
4) Pengujian hipotesis
Pengujian hipotesis dapat dilakukan dengan melakukan pengamatan atau observasi dan dapat dilakukan dengan melalui eksperimen. Pengujian hipotesis tidak berarti harus membenarkan hipotesis karena suatu hipotesis dapat ditolak kebenarannya bila hasil-hasil eksperimen atau observasi tersebut ternyata tidak mendukungnya.

Hasil-hasil eksperimen dan data yang telah terkumpul kemudian diolah dan dianalisis untuk menentukan apakan hipotesis yang telah diajukan ditolak atau diterima kebenarannya.

5) Pengambilan kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis data dan hasil eksperimen yang telah dilakukan pada proses pengujian hipotesis ditarik kesimpulan hipotesis mana yang ditolak dan hipotesis mana yang diterima. Kesimpulan yang diambil merupakan pengetahuan yang telah diuji kebenarannya. Kesimpulan tersebut juga merupakan jawaban terhadap masalah yang diteliti atau dipecahkan, yang dikomunikasikan dalam bentuk laporan hasil penelitian. Kecuali itu dari suatu hasil penelitian, biasanya timbul masalah-masalah baru yang perlu diteliti.

Apakah keseluruhan langkah-langkah metoda ilmiah tersebut perlu dilakukan secara berurutan? Pada umumnya, langkah-langkah tersebut perlu dilakukan secara teratur dan berurutan, karena langkah yang satu merupakan landasan dari langkah berikutnya. Tetapi pada beberapa pustaka, langkah pengumpulan data dilakukan lebih dahulu sebelum penyusunan hipotesis. Ini membawa konsekuensi, terkumpulnya data yang akhirnya kurang relevan dengan hipotesis yang akan disusun. Sebaliknya mungkin saja terjadi, data yang diperlukan terlewat untuk dikumpulkan, hingga perlu diulang atau dilengkapi.

Sekalipun kesimpulan suatu penelitian diambil berdasarkan metoda-metoda ilmiah, tetapi kesimpulan tersebut tetap mempunyai kemungkinan mengandung kesalahan-kesalahan. Pengumpulan data hasil observasi ataupun informasi dari buku-buku, dilakukan dengan melalui indera-indera manusia yang mempunyai keterbatasan. Demikian juga alat-alat eksperimen yang dipergunakan mungkin belum memadai untuk mengumpulkan data yang lebih akurat. Oleh karena itu, kesimpulan yang berupa pengetahuan IPA dapat berubah bila ternyata ditemukan data baru yang tidak sesuai. Inilah yang menyebabkan IPA mempunyai ciri tentatif, seperti yang telah kita bahas.

Keterbatasan lain dari metoda ilmiah IPA ialah bahwa IPA dengan metoda ilmiahnya tidak dapat menjangkau sistem nilai yang berkaitan dengan nilai-nilai keindahan atau estetika serta nilai-nilai yang menyangkut kebaikan dan keburukan. Dengan metoda ilmiah ini, para ilmuwan tidak mau dan tidak mampu menguji kebenaran-kebenaran yang diturunkan berdasarkan wahyu Ilahi. Kebenaran wahyu Ilahi adalah kebenaran yang bersifat mutlak dan diyakini sepenuhnya akan kebenarannya oleh pemeluknya serta abadi sepanjang masa.

2. SIKAP ILMIAH
Pada waktu memecahkan masalah dengan menggunakan masalah dengan menggunakan metoda ilmiah seorang ilmuwan atau pengguna metoda ilmiah tersebut, dituntut memiliki sikap-sikap tertentu, agar kesimpulan yang diperolehnya bersifat objektif. Sikap tersebut disebut sikap ilmiah yang antara lain sebagia berikut:

1) Objektif terhadap fakta atau kenyataan.
Dengan jujur dia akan menyatakan suatu fakta sesuai dengan kenyataan dan tidak dipengaruhi oleh perasaannya serta pertimbangan lain. Sikap ini akan melatih kita untuk mencintai kebenaran yang objektif. Dengan bersifat objektif terhadap fakta ini kita dituntut untuk membedakan antara fakta dan pendapat pribadi.

2) Tidak tergesa-gesa mengambil kesimpulan atau keputusan, bila belum cukup fakta yang dikumpulkan yang dapat menunjang kesimpulan atau keputusan itu. Dengan demikian tidak akan mengambil kesimpulan yang didasarkan atas prasangka.

Contoh :
Seorang ilmuwan yang secara kebetulan menemukan suatu jenis hewan dalam air dia tidak akan menyimpulkan bahwa hewan tersebut hidup dalam air sebelum mengumpulkan data tentang hewan tersebut ada berbagai tempat baik darat, air tawar, maupun air laut.

3) Berhati terbuka
Artinya bersedia mempertimbangkan pendapat atau penemuan orang lain, sekalipun pendapat atau penemuan orang lain itu bertentangan atau tidak sesuai denagn pendapatnya sendiri.

Contoh :
Ilmuwan tersebut (pada contoh 2) telah menyimpulkan bahwa hewan tadi hidup dalam air. Tetapi ternyata ada ilmuwan lain menemukan hewan serupa hidup di atas pohon-pohon. Ilmuwan yang pertama bersedia mengubah kesimpulannya asal dia diberi cukup bukti dan fakta.

4) Bersikap tidak memihak terhadap sesuatu pendapat tertentu tanpa alasan-alasan yang berdasarkan fakta.

Contoh :
Ingat percobaan Galileo dari menara Pisa. Galileo tidak memihak begitu saja faham Aristoteles bahwa benda berat akan jatuh lebih dahulu daripada benda ringan.

5) Metoda ilmiah melatih kita untuk tidak percaya kepada takhayul atau sifat untung-untungan, karena percaya bahwa di alam ini sesuatu terjadi melalui proses tertentu.

6) Dapat bekerja sama dengan orang-orang lain dan bersedia mengkomunikasikan dan mengumumkan hasil penelitiannya. Ini berarti bahwa penemuan atau pendapat kita rela untuk diteliti kembali ataupun di kritik dengan alasan-alasan rasional.

7) Selalu memiliki rasa ingin tahu tentang apa, mengapa dan bagaimana sesuatu gejala yang dijumpainya. Rasa ingin tahu ini akan melatih kepekaan mengenal masalah dan menggugah keringinannya untuk memecahkan masalah tersebut. Dengan demikian akan mendorong kita untuk mencari kebenaran dan penemuan-penemuan baru.

8) Memiliki ketekunan dan kesabaran serta ketelitian dalam melakukan eksperimen, observasi dan dalam mengumpulkan data serta memecahkan masalah.

0 komentar:

Post a Comment