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:

1. Mendeskripsikan  hakikat IPA
2. Mendeskripsikan hakikat  pendidikan IPA
3. 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 )