Metode penelitian ilmiah adalah strategi yang digunakan dalam pengumpulan data dan analisis data yang diperlukan, untuk menjawab rumusan masalah atau memecahkan masalah yang dihadapi. Kategori yang umum digunakan dalam penelitian ilmiah adalah
1. Penelitian Eksperimen
Suatu penelitian ilmiah yang mengharuskan peneliti memanipulasi dan mengendalikan satu atau lebih variabel bebas serta mengamati variabel terikat. Penelitian eksperimen (Experimental Research) merupakan kegiatan penelitian yang bertujuan untuk menilai pengaruh suatu perlakuan/ tindakan/treatment pendidikan terhadap tingkah laku siswa atau menguji hipotesis tentang ada-tidaknya pengaruh tindakan itu bila dibandingkan dengan tindakan lain. Berdasarkan hal tersebut maka tujuan umum penelitian eksperimen adalah untuk meneliti pengaruh dari suatu perlakuan tertentu terhadap gejala suatu kelompok tertentu dibanding dengan kelompok lain yang menggunakan perlakuan yang berbeda. Misalnya, suatu eksperimen dimaksudkan untuk menilai/ membuktikan pengaruh perlakuan pendidikan (pembelajaran dengan metode pemecahan soal) terhadap prestasi belajar matematika pada siswa SMA atau untuk menguji hipotesis tentang ada-tidaknya pengaruh perlakuan tersebut bila dibandingkan dengan metode pemahaman konsep. Tindakan di dalam eksperimen disebut treatment, dan diartikan sebagai semua tindakan, semua variasi atau pemberian kondisi yang akan dinilai/diketahui pengaruhnya. Sedangkan yang dimaksud dengan menilai tidak terbatas adalah mengukur atau melakukan deskripsi atas pengaruh treatment yang dicobakan sekaligus ingin menguji sampai seberapa besar tingkat signifikansinya (kebermaknaan atau berarti tidaknya) pengaruh tersebut bila dibandingkan dengan kelompok yang sama tetapi diberi perlakuan yang berbeda.
Mirip seperti penelitian eksperimenal, bedanya peneliti di sini tidak dapat memanipulasi variabel bebas secara langsung.
3. Penelitian Deskriptif
Penelitian deskriptif adalah penelitian yang mendeskripsikan dan menafsirkan keadaan yang ada sekarang. Penelitian ini berhubungan dengan praktik-praktik yang sedang berlaku seperti sudut pandang atau sikap yang dimiliki; proses-proses yang sedang berlangsung seperti pengaruh yang dirasakan atau trend yang sedang berkembang. Tujuan utama penelitian deskriptif ialah mendeskripsikan keadaan sesuatu atau peristiwa yang sedang terjadi pada saat penelitian berlangsung.
Penelitian deskriptif terdiri atas:
a. studi kasus
b. survey
c. studi perkembangan
d. studi tindak lanjut
e. analisis dokumenter
f. studi kecenderungan
g. studi korelasi
4. Penelitian Tindakan (bagi guru di sebut Penelitian Tindakan Kelas atau PTK)
Penelitian tindakan kelas adalah penelitian yang berorientasi pada penerapan tindakan dengan tujuan peningkatan mutu atau pemecahan masalah pada suatu kelompok subyek (kelas) yang diteliti dan mengamati tingkat keberhasilan atau akibat tindakannya, untuk kemudian diberikan tindakan lanjutan yang bersifat penyempurnaan tindakan atau penyesuaian dengan kondisi dan situasi sehingga diperoleh hasil yang lebih baik. Tindakan kelas di kalangan pendidikan dapat diterapkan pada sebuah kelas sehingga sering disebut Penelitian Tindakan Kelas (Classroom Action Research), bila yang melakukan tindakan adalah kepala sekolah atau pimpinan lain maka disebut penelitian tindakan sekolah.
