HAKIKAT IPA DAN PEMBELAJARAN IPA
A. Pendahuluan
Saat
ini , anak-anak kita dihadapkan pada tantangan Era Globalisasi. Era
ini ditandai dengan beberapa karakteristik yang harus dimiliki oleh
masyarakat, yaitu di samping harus memiliki keterampilan dasar (membaca,
menulis, berhitung), masyarakat juga dituntut untuk memiliki kemampuan untuk
belajar sepanjang hayat,
mengelola informasi,
mengelola sumber daya, mengelola hubungan sosial, mengelola diri, bersikap
fleksibel, memecahkan masalah, mengambil keputusan, beradaptasi, berpikir
kreatif, memotivasi diri, dan menyusun pertimbangan, serta
kemampuan lainnya yang diperlukan untuk berinteraksi dengan bangsa lain.
Untuk
menyiapkan masyarakat yang disebutkan di atas, pendidikan adalah upaya yang
sangat strategis
untuk membentuk karakteristik masyarakat yang dituntut seperti yang dikemukakan
di atas. Salah satu mata pelajaran yang berkontribusi besar terhadap
pembentukan watak/karakteristik yang dituntut seperti yang dikemukakan adalah
mata pelajaran Sains.
Untuk menyiapkan anak didik
kita yang akan terjun menjadi anggota masyarakat, kita guru IPA harus memahami
tujuan pengajaran sains . Dewasa ini tujuan pengajaran sains
mengalami perubahan dari penekanan pada kemampuan warganegara agar sadar sains
(scientific literacy) kepada sadar sains dan teknologi (scientific
and technologycal literacy). Sadar sains dan sadar
teknologi adalah dua tujuan yang berbeda. Sebelum
mengetahui perubahan-perubahan dalam tujuan pendidikan sains, ada baiknya kita
menelaah kembali hakikat dasar IPA
B.
Tujuan
Setelah
mempelajari uraian materi dalam makalah ini diharapkan Anda dapat:
- Mendeskripsikan hakikat IPA
- Mendeskripsikan hakikat pendidikan IPA
- Mendeskripskan nilai-nilai IPA
C. Ruang
Lingkup
Dalam
makalah ini akan dipaparkan mengenai hakikat IPA yang meliputi beberapa
pandangan ilmuwan tentang IPA, makna pendidikan IPA, nilai-nilai IPA.
D. Uraian
Materi
1. Pandangan
Beberapa Ahli Filsafat Tentang IPA
Bilamana
kita membaca buku-buku teks atau kamus-kamus istilah dan sumber-sumber lainnya,
banyak definisi dan penjelasan yang dapat kita peroleh tentang IPA. Banyak
definisi tentang IPA, salah satunya berbunyi sebagai berikut : yang dimaksud
dengan IPA atau science (istilah bahasa Inggris) sebenarnya adalah natural
science, yang dapat didefinisikan sebagai : pengetahuan tentang fakta dan
hukum-hukum yang didasarkan atas pengamatan dan disusun dalam satu sistem yang
teratur. Untuk memahami IPA, ada baiknya kita mengetahui
beberapa pandangan ahli tentang IPA. Berikut ini beberapa pandangan tersebut.
a. Richard P. Feyman
Feyman adalah seorang fisikawan murni yang
tidak memiliki latar belakang pendidikan IPA atau berpengalaman dalam
mengajarkan IPA. Ia mengemukan pandangannya tentang IPA sebagai beriku: “IPA
(Sains) adalah pengetahuan yang dikembangkan dan dibangun oleh diri sendiri
berdasarkan pengalaman sendiri, IPA itu sebenarnya tidak diajarkan tetapi
dibangun oleh diri sendiri. Ole karena itu IPA harus dapat mengembangkanrasa
ingin tahu yang besar, rasa percaya diri, dapat bertindak arif dan bijaksana
serta dapat menggunakan akal sehatnya”
b. Imre Lakatos
Imre Lakatos seorang filsuf mengemukan
bahwa “ IPA adalah pengetahuan tentang fakta atau data yang dipercaya
berdasrkan hasl pengujian. Pengetahuan dapat dikatakan sebagai sians apabila
pengetahuan itu dapat diamati, ada faktanya, dan dapat diuji kebenaran
ilmiahnya.
c. George F Kneler
IPA atau Sains adalah upaya manusia yang
dilakukan dengan sungguh-sunguh untk memahami dunia. Usaha yang sungguh-sunguh
itu adalah dalam melakukan usahanya untuk menggunakan metode ilmiah yang sudah
teruji kevalidannya.
d. Jhon Ziman
Ziman dan Kneler memisahkan anatara sains,
agama, dan filasafat. Tetapi Ziman memandang aspek lain , yaitu teknologi. Menrut
Ziman, sains merupakan hasil kecerdasan manusia yang dilakukan secara sadar,
dina hasilnya terdokumentasi dengan baik keaslian sejarahnya dalam ruang
lingkup dan isi yang terdefinisi. Sains sangat berkaitan dengan pikiran logis,
akademis, dan praktis. Setiap fasilitasnya menntun kita pada pemahaman yang
tajam pada fokusnya. Ia memandang sains sebagai berikut:
1) Sains adalah penguasaan
dunia atas lingkungannya.
2) Sainsa adalah suatu
pengetahuan yang memepelajari tentang materi dunia.
3) Sains adalah metode
eksperimental
4) Sains berusaha menuju
kepada kebenaran melalui penyimpulan logis dari hasil pengamatan empiris.
e. Davis
Sains merupakan organisasi pengetahuan yang
diperoleh dengan cara-cara tertentu berupa penjelasan lebih lanjut mengenai
hal-hal yang tersembunyi yang ada di alam.
f. Jenkins
dan Whitefield
Sains merupakan rangkaian konsep yang saling
berhubungan yang dikembangkan dari hasil eksperimen dan observasi serta sesuai
untuk eksperimen dan observasi berikutnya .
g. Chalmers
Sains didasari hal-hal yang dilihat,
didengar, diraba, dan lain-lain. Sains bersifat objektif dan dapat dibuktikan
Sains merupakan batang tubuh pengetahuan yang diperoleh melalui metode yang
didasarkan observasi.
h. Sund
dan Trowbrige
Sains sebagai body of knowledge yang
dibentuk melalui proses inkuari yang terus menerus, yang diarahkan oleh
masyarakat yang bergerak di bidang sains. Sains lebih dari sekedar pengetahuan
(knowledge). Sains merupakan upaya manusia meliputi operasi mental, keterampilan
dan strategi memanipulasi dan menghitung, keingintahuan, keteguhan hati,
ketekukan dalam menyingkap rahasia alam.
Dari beberapa pandangan
ahli sains/filsuf tentang sains atau IPA dari sudut pandang bagaimana cara ahli
sain memperoleh lmu pengetahuan yang disebut epistemologi, dapat disimpulkan
bahwa sains adalah sekumpulan pengetahuan kealaman, dimana suatu
pengetahuan dengan pengetahuan alainnya memiliki hubungan kausal yang
tumbuh sebagai hasil eksperimen dan observasi yang dapat dilakukan metode
tertentu yang dapat diuji kebenarannya dengan kondisi dan syarat-syarat batas
yang sama bila dilakukan ditempat lain oleh orang lain yang ingin mengujinya.
Secara operasional sains memiliki makna:
1. Sekumpulan pengetahuan
2. Suatu proses pencarian
3. Suatu sarana pengembanga
nilai-nilai
4. Suatu sarana untuk mengenal
dunia
5. Suatu sarana untuk
mengembangkan hubngan sosial
6. Suatu hasil konstruksi
manusia
7. Bagian dari kehidupan
manusia
Dari makna-makna tersebut,
sering kita menyimpulkan bahwa sains pada hakikanya terdiri atas aspek :
1. Produk , merujuk pada
sekmpulan pengetahuan berupa fakta, konsep, prinsip, teori, hukum
Contoh fakta : air mengalir dari tempat
tinggi ke tempat rendah
Contoh Konsep : energi, air, tumbuhan, massa,
gaya
Adanya juga konsep yang terdefinisikan
seperti:
· Energi
dapat diiubah bentuknya. Atau materi dapat diubah bentuk dan wujudnya.
Contoh prinsip:
Kutub-kutub magnet yang tidak sama akan
saling tarik menarik.
Ion positif dan ion negatif akan saling tarik
menarik.
2. Proses, proses sains
merujuk pada proses-proses pencarian sains yang dilakukan para ahli serong
disebut science as the process of inquiry
IPA memiliki sesuatu metode, yang dikenal
denga scientifik method atau metode ilmiah, yang meliputi
kegiatan-kegiatan seperti:
a. Mengenal dan merumuskan
masalah.
b. Mengumpulkan data.
c. Melakukan percobaan atau
penelitian.
d. Melakukan pengamatan.
e. Melakukan pengukuran.
f. Menyimpulkan.
g. Mengkomunikasikan pegetahuan
atau melaporkan hasil penemuan.
Untuk melakukan metode ilmiah diperlukan
sejumlah keterampilan sains yang sering disebut science processes skills.
Proses sains meliputi mengemati, mengkalsifikasi, menginfer, memprediksi,
mencari hubungan, mrngukur, mengkomunkasikan, mermuskan hipotesis, melakukan
eksperimen, mengontrol variabel, menginterpretasikan data, menyimpulkan.
3. Sikap
Selain menggunakan metode ilmiah, para
ilmuwan IPA perlu pula memiliki sifat ilmiah (scientific attittudes),
agar hasil yang dicapainya itu sesuai dengan harapannya. Sikap-sikap tersebut
antara lain:
a. Obyektif terhadap fakta aau
kenyataan, artinya bila sebuah benda menurut kenyataan berbentukbulat telur,
maka dia secara jujur akan melaporkan bahwa bentuk benda itu bulat telur. Dia
berusaha untuk tidak dipengaruhi oleh perasaannya.
b. Tidak tergesa-gesa di dalam
mengambil kesimpulan atau keputusan.
Bila belum cukup data yang dikumpulkan untuk
menunjang kesimpulan atau keputusan. Seorang ilmuwan IPA tidak akan tergesa-gesa
menarik kesimpulan. Ia akan mengulangi lagi pengamatan-pengamatan dan
percobaan-percobaannya, sehingga datany cukup dan kesimpulannya mantap, karena
didukung oleh data-data yang cukup dan akurat.
c. Berhati terbuka, artinya
bersedia mempertimbangkan pendapat atau penemuan orang lain, sekalipun pendapat
atau penemuan orang lain itu bertentangan dengan pendapatnya sendiri.
d. Dapat membedakan antara
fakta dan pendapat.
Fakta dan pendapat adalah hal yang berbeda. Fakta adalah sesuatu yang ada,
terjadi dan dapat dilihat atau diamati. Sedangkan pendapat adalah hasil proses
berfikir yang tidak didukung fakta.
e. Bersikap tidak memihak
suatu pendapat tertentu tanpa alasan yang didasarkan atas fakta.
f. Tidak
mendasarkan kesimpulan atas prasangka.
g. Tidak percaya akan takhayul
h. Tekun dan sabar dalam
memecahkan masalah.
i. Bersedia
mengkomunikasikan dan mengumumkan hasil penemuannya untuk diselidiki, dikritik
dan disempurnakan.
j. Dapat
bekerjasama dengan orang lain.
k. Selalu ingin tahu tentang
apa, mengapa, dan bagaimana dari suatu masalah atau gejala yang dijumpainya.
4. Aplikasi
Aspek aplikasi merujuk pada dimensi
aksiologis IPA sebagai suatu ilmu, yaitu penerapannya pengetahuan tentang IPA
dalam kehidupan. Untuk menerapkan pengetahuan IPA dalam kehidupan diperlukan
kemampuan untuk:
a. mengidentifikasi hubungan
konsep ipa dalam penggunaannya dengan kehidupan sehari-hari
b. Mengaplikasikan pemahaman
konsep ipa dan keterampilan ipa pada masalah riil
c. Memahami prinsip-prinsip
ilmiah dan teknologi yang bekerja pada alat-a;at rumah tangga
d. Memahami dan menilai
laporan-laporan perkembangan ilmiah yang ditulis pada mass media
2. Nilai-nilai
IPA
Bila
kita meninjau kembali tentang hakekat IPA yang dipaparkan di atas ternyata
bahwa IPA mempunyai nilai-nilai kehidupan dan pendidikan.
Nilai-nilai IPA dalam berbagai segi kehidupan itu adalah:
1. Nilai
praktis
Tidak diragukan lagi bahwa IPA mempunyai nilai praktis, dimana hasil-hasil
penemuan IPA, baik secara langsung atau tidak langsung dapatdigunakan dan
dimanfaatkan manusia dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya: komputer, robot,
mesin cuci, televisi, dan sebagainya. Teknologi yang merupakan hasil-hasil
penemuan IPA telah banyak sekali mengasilkan benda-benda yang sangat bermanfaat
bagi manusia.
Perkembangan dan kemajuan teknologi mengandalkan hasil teknologi mengandalkan
hasil penemuan IPA. Demikian pula IPA, memanfaatkan hasil teknologi untuk
memecahkan masalah-masalah dan memperoleh penemuan-penemuan baru (contoh:
komputer, mikroskop elektron, dan sebagainya). Tidak disangsikan lagi bahwa IPA
dan teknologi saling membutuhkan, saling mengisi dan saling membantu untuk bisa
terus berkembang.
2. Nilai
intelektual
IPA dengan metode ilmiahnya banyak sekali
digunakan untuk memecahkan masalah-masalah, bukan saja masalah yan berkaitan
dengan IPA, tetapi masalah-masalah lain yang berkaitan dengan sosial dan
ekonomi. Ilmu sosial dan ekonomi banyak menggunakan metode ilmiah dalam
mmecahkan masalah-masalahnya. Metode ilmiah memberikan kemampuan dan
keterampilan kepada manusia untuk dapat memecahkan masalah. Kemampuan ini
ternyata memberikan kepuasaa khusus kepada manusia. Oleh karena itu IPA dengan
metode ilmiahnya mempunyai nilai intelektual.
3. Nilai
sosial politik- ekonomi
Negara
yang IPA dan Teknologinya maju akan mendapat tempat khusus dalam kedudukan
sosial, politik, dan ekonominya. Negara-negara maju seperti Amerika, Inggris,
Jerman, Jepang dsb mendapat kedudukan penting dalam percaturan dunia. Indonesia
pernah merintis penggunaan teknologi canggi dengan pembuatan pessawat terbang
di IPTN, dan pada waktu iti , negara kita pun mulai diperhitungkan oleh dunia
dan membawa dampak terhadap nilai sosial, politik, dan ekonomi.
4. Nilai
keagamaan
Ada yang berpendapat bahwa apabila seseorang
belajar IPA dan Teknologi terlalu mendalam, maka orang itu akan melakukan
hal-hal yang menjurus ke arah negatif, misalnya ingkar kepada Alla SWT..
Pendapat ini nampaknya tidak semua benar, karena banyak para ilmuwan IPA yang
dahulunya kurang percaya terhadap Agama, sedikit demi sedikit bahkan ada yang
sangat mendalami Agama. Mereka ilmuwan masih belum bisa mengungkapkan semua
fenomena alam yang ada di Bumi dan Jagad Raya ini, mereka manusia memiliki
kemampuan terbatas. Mereka menyadari bahwa ada yang menciptakan dan mengatur
segala keteraturan yang ada di Jagad Raya ini, dan mereka ilmuwan pun semakin
yakin dan percaya bahwa ada yang mengatur semua itu yakni Allah SWT, Tuhan Yang
Maha Esa. Seorang ilmuwan yang beragama akan semakin tebal keimannya, karena
kepercayaan terhadap agama tidak hanya didukung leh dogma-dogma, melainkan juga
oleh rasio yang ditunjang oleh segala pengamatan yang merupakan manisfestasi
kebesaran Allah. Pernyataan yang terkenal yang diungkap oleh ilmuwan besar,
seperti Albert Einstein adalah “ Science without religious is blind and
religious without science is limp”
5. Nilai
pendidikan
Dalam abad kemajuan IPA dan teknologi ini
diperlukan warganegara –warganegara yang melek IPA dan Teknologi Namun sangat
disayangkan, masyarakat kita masih banyak yang belum melek IPA dan Teknologi
ini. Untuk memecahkan masalah ini merupakan salah tugas pendidik IPA. Guru IPA
memiliki tugas untuk membelajarkan siswa dengan baik untuk mencapai tujuan
pendidikan IPA saat ini, yaitu menciptakan warganegara yan sadar akan IPA dan
Teknologi.
Menurut De Boer (1991:177) orang yang sadar
sains adalah “orang yang dapat menggunakan konsep-konsep sains, keterampilan
proses sains dan nilai dalam membuat keputusan sehari-hari bila ia berinteraksi
dengan orang lain atau lingkungannya dan ia juga memahami hubungan antara
sains, teknologi, dan masyarakat, termasuk aspek aspek perkembangan sosial dan
ekonomi”.
Orang yang sadar teknologi menurut M.J. Dyrenfurth (1971)
dalam Benny Karyadi (1997:1) dan Poedjiadi (1996:7) mempunyai ciri-ciri : (1)
tahu menggunakan dan memelihara produk teknologi; (2) sadar tentang proses
teknologi; (3) sadar akan dampak yang ditimbulkan oleh teknologi terhadap
manusia dan masyarakat; (4) mampu mengadakan penilaian tentang proses dan
produk teknologi; (5) serta mampu menghasilkan teknologi alternatif yang
sederhana. Lebih lanjut lagi Poedjiadi (1997:4) merumuskan bahwa sadar sains
dan teknologi adalah orang yang memiliki karakteristik: (1) menguasai
konsep-konsep sains dan teknologi yang akan meningkatkan kemampuan orang
tersebut untuk berpartisipasi secara efektif di masyarakatnya; (2) mampu
berpartisipasi, memelihara, dan peduli terhadap kemungkinan dampak negatif dari
produk teknologi; (3) kreatif dalam menghasilkan dan memodifikasi produk-produk
yang dibutuhkan masyarakat; dan (4) sensitif serta peduli terhadap
masalah-masalah lingkungan dan dapat membuat keputusan sehubungan dengan
nilai-nilai.
Dari uraian di atas, diharapkan melalui pendidikan IPA diharapkan massyarakat
dapat mehami IPA dan menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari untuk memecahkan
masalah dalam kehidupan. Persoalan banjir, erosi, gizi rendah, kesehatan, dan
lain-lain adalah contoh dari ketidakpedulian terhadap IPA dan Teknologi. Oleh
karena itu IPA memiliki peranana yang sangat penting dalam pendidikan. Oleh
karena itu Tujuan pendidikan IPA di SD diarahkan untuk:
1. Memperoleh
keyakinan terhadap kebesaran Tuhan Yang Maha Esa berdasarkan keberadaan,
keindahan dan keteraturan alam ciptaan-Nya
2. Mengembangkan
pengetahuan dan pemahaman konsep-konsep IPA yang bermanfaat dan dapat
diterapkan dalam kehidupan sehari-hari
3. Mengembangkan
rasa ingin tahu, sikap positip dan kesadaran tentang adanya hubungan yang
saling mempengaruhi antara IPA, lingkungan, teknologi dan masyarakat
4. Mengembangkan
keterampilan proses untuk menyelidiki alam sekitar, memecahkan masalah dan
membuat keputusan
5. Meningkatkan
kesadaran untuk berperanserta dalam memelihara, menjaga dan melestarikan
lingkungan alam
6. Meningkatkan
kesadaran untuk menghargai alam dan segala keteraturannya sebagai salah satu
ciptaan Tuhan
7. Memperoleh
bekal pengetahuan, konsep dan keterampilan IPA sebagai dasar untuk melanjutkan
pendidikan ke SMP/MTs.
3. Pendidikan
IPA
Pendidikan dimaknai sebagai proses yang di dalamnya seseorang mengembangkan
semua aspek kepribadian manusia, yang mencakup pengetahuan, kemampuan, sikap,
nilai, dan bentuk-bentuk tingkah laku lainnya di masyarakat di mana ia hidup.
Pendidika IPA adalah suatu upaya atau proses untuk membelajarkan siswa untuk
memahami hakikat IPA : produk, proses, dan mengembangkan sikap ilmiah serta
sadar akan nilai-nilai yang ada di dalam masyarakat untuk pengembangan sikap
dan tindakan berupa aplikasi IPA yang positif.
Tujuan pendidika sains dewasa ini mencakup
lima dimensi, yaitu dimensi:
a. Pengetahuan dan
pemahaman (scientific information)
Dimensi ini mencakup belajar informasi spesifik
seperti : fakta, konsep, teori, hukum dan
penyelidikan pengetahuan sejarah sains
b. Penggalian dan penemuan
(exploring and discovering; scientific processes)
Dimensi ini beruhubungan dengan penggunaan
proses-proses IPA untuk mempelajari bagaimana ahli IPA bekerja dan berpikir .
Keterampilan yang harus diajarkan mencakup: mengamati,
mendeskripsikan, mengklasifikasi dan mengorganisasikan, mengkomunikasikan ,
berhipotesis, menguji hipotesis, menginterpretasikan data, dsb
Penggunaan keterampilan psikomotor
c. Imaginasi dan
kreativitas
Dimensi ini berhubungan dengan kemampuan
memvisualisasikan atau menghasilkan gambaran mental
Mengkombinasikan objek dan gagasan dengan
cara-cara baru
Memecahkan masalah dan teka-teki
Menghasilkan ide/gagasan yang tidak biasa
d. Sikap dan
nilai
Pengembangan sikap-sikap positif terhadap
IPA, ahli IPS, guru IPA, dan diri sendiri
Pengembangan kepekaan dan penghargaan kepada
orang lain
Mengekspresikan perasaan dengan cara yang
konstruktif
Mengambil keputusan dengan didasari oleh
nilai-nilai individu, sosial, dan isu-isu lingkungan
e. Penerapan
Mampu mengidentifikasi hubungan konsep ipa dalam penggunaannya
dengan kehidupan sehari-hari; memahami prinsip-prinsip
ilmiah dan teknologi yang bekerja pada alat-a;at rumah tangga ; memahami dan menilai
laporan-laporan perkembangan ilmiah yang ditulis pada mass media.
(Sumber A new Taxosomy of
Science Education )