MEMAHAMI HAKIKAT SAINS
( PRODUK
ILMIAH, PROSES ILMIAH, DAN SIKAP ILMIAH )
SERTA KONSEP DASAR SAINS
A. Pengertian Sains
Ilmu pengetahuan alam atau sains (science)
diambil dari kata latin Scientia yang arti harfiahnya adalah
pengetahuan, tetapi kemudian berkembang menjadi khusus Ilmu Pengetahuan Alam
atau Sains. Sund dan Trowbribge merumuskan bahwa Sains merupakan kumpulan
pengetahuan dan proses. Ilmu Pengetahuan Alam atau Sains adalah istilah yang
digunakan yang merujuk pada rumpun ilmu benda-benda alam dengan hukum-hukum
yang pasti dan umum, berlaku kapanpun di manapun (Vardiansyah, 2008 :11). Sains
sebagai proses merupakan langkah-langkah yang ditempuh ilmuwan untuk melakukan
penyelidikan dalam rangka mencari penjelasan tentang gejala-gejala alam.
Sedangkan Kuslan Stone menyebutkan bahwa Sains adalah kumpulan pengetahuan dan
cara-cara untuk mendapatkan dan mempergunakan pengetahuan tersebut.
Ilmu pengetahuan alam sendiri
berasal dari kata sains yang berarti alam. Menurut Suyoso Sains merupakan
pengetahuan hasil kegiatan manusia yang bersifat aktif dan dinamis tiada
henti-hentinya serta diperoleh melalui metode tertentu yaitu teratur,
sistematis, berobjek, bermetode dan berlaku secara universal. Menurut Abdullah,
Sains merupakan pengetahuan teoritis yang diperoleh atau disusun dengan cara
yang khas atau khusus, yaitu dengan melakukan observasi, eksperimentasi,
penyimpulan, penyusunan teori, eksperimentasi, observasi dan demikian
seterusnya saling berkaitan antara cara yang satu dengan cara yang lain.
Dari pendapat di atas maka Sains
merupakan pengetahuan dari hasil kegiatan manusia yang diperoleh dengan
menggunakan langkah-langkah ilmiah yang berupa metode ilmiah dan didapatkan
dari hasil eksperimen atau observasi yang bersifat umum sehingga akan terus di
sempurnakan dan saling berkaitan atau antara satu cara dengan cara yang lain
terkait.
Pendapat Nash tentang ilmu
pengetahuan alam diperkuat oleh pendapat Einstein (Nash, 1963) yang mengatakan
bahwa “Science is the attempt to make the chaotic diversity of our sense
experience correspond to a logically uniform system of thought. In this single
experiences must be correlated with the theoretic structure in such a way that
the resulting coordination is unique and convicing” (Ilmu pengetahuan pada
dasarnya berasal dari pengalaman-pengalaman pribadi yang masih butuh
Pembuktian. Pengalaman-pengalaman itu mesti disusun kembali dengan kerangka
pemikiran yang logis serta dikaitkan dengan teori yang terstruktur baik
sehingga kebenarannya dapat meyakinkan dan dapat diterima). Ilmu pengetahuan
alam dipandang sebagai a logically uniform system of thought, atau ilmu
pengetahuan alam merupakan suatu pola pikir dan seragam “A logically uniform
system of thought” ini adalah metode ilmiah.
Bernal (Bernal, 1969) dalam bukunya
“science in History” mengatakan untuk menjawab pertanyaan “apa manfaat dan arti
dari pengetahuan alam “ternyata para ilmuwan memberikan jawaban yang berbeda.
Perbedaan arti “apa arti ilmu pengetahuan alam itu?” baik dari para ilmuwan
yang berbeda maupun ilmuwan dari masa ke masa. Menurut perkembangannya. Pada
awal pengembangannya, ilmu pengetahuan alam diartikan sebagai pengetahuan, atau
pengetahuan umum yang berisi apa saja yang diketahui manusia. Kemudian
berkembang lagi menjadi pengetahuan ilmiah yang rasional dan obyektif. Adapun
latar belakang pekerjaan manusia itu memang dapat mempengaruhi pandangannya
terhadap sesuatu. Artinya suatu obyek yang sama akan diartikan sangat berlainan
oleh orang yang mempunyai latar belakang pekerjaan yang berbeda.
Istilah Ilmu Pengetahuan Alam atau
Sains dikenal juga dengan istilah sains. Kata sains ini berasal dari bahasa
Latin yaitu scientia yang berarti ”saya tahu”. Dalam bahasa Inggris, kata sains
berasal dari kata science yang berarti ”pengetahuan”. Science kemudian
berkembang menjadi social science yang dalam Bahasa Indonesia dikenal dengan
ilmu pengetahuan sosial (IPS) dan natural science yang dalam Bahasa Indonesia
dikenal dengan ilmu pengetahuan alam (IPA). Dalam kamus Fowler (1951),
natural science didefinisikan sebagai: systematic and formulated knowledge
dealing with material phenomena and based mainly on observation and induction
(yang diartikan bahwa ilmu pengetahuan alam didefinisikan sebagai: pengetahuan
yang sistematis dan disusun dengan menghubungkan gejala-gejala alam yang
bersifat kebendaan dan didasarkan pada hasil pengamatan dan induksi).
Sumber lain menyatakan bahwa natural
science didefinisikan sebagai a piece of theoretical knowledge atau sejenis
pengetahuan teoritis. Sains merupakan cabang pengetahuan yang berawal dari
fenomena alam. Sains didefinisikan sebagai sekumpulan pengetahuan tentang objek
dan fenomena alam yang diperoleh dari hasil pemikiran dan penyelidikan ilmuwan
yang dilakukan dengan keterampilan bereksperimen dengan menggunakan metode
ilmiah. Definisi ini memberi pengertian bahwa Sains merupakan cabang
pengetahuan yang dibangun berdasarkan pengamatan dan klasifikasi data, dan
biasanya disusun dan diverifikasi dalam hukum-hukum yang bersifat kuantitatif,
yang melibatkan aplikasi penalaran matematis dan analisis data terhadap
gejala-gejala alam. Dengan demikian, pada hakikatnya Sains merupakan ilmu
pengetahuan tentang gejala alam yang dituangkan berupa fakta, konsep, prinsip
dan hukum yang teruji kebenarannya dan melalui suatu rangkaian kegiatan dalam
metode ilmiah.
B.
Hakikat Sains
Sains dalam arti sempit telah
dijelaskan di atas merupakan disiplin ilmu yang terdiri dari physical sciences
(ilmu fisik) dan life sciences (ilmu biologi). Yang termasuk physical
sciences adalah ilmu-ilmu astronomi, kimia, geologi, mineralogi,
meteorologi, dan fisika, sedangkan life science meliputi anatomi, fisiologi,
zoologi, citologi, embriologi, mikrobiologi. Carin (1985) mendefinisikan Sains
sebagai sistem pengetahuan alam semesta melalui pengumpulan data yang dilakukan
dengan observasi dan eksperimen. Sementara itu Hungerford dan Volk (1990)
mendefinisikan Sains sebagai, (1) proses menguji informasi yang diperoleh
melalui metode empiris, (2) informasi yang diberikan oleh suatu proses yang
menggunakan pelatihan yang dirancang secara logis, dan (3) kombinasi antara
proses berfikir kritis yang menghasilkan produk informasi yang sahih.
Berdasarkan pendapat tersebut dapat
disimpulkan bahwa Sains merupakan suatu kumpulan pengetahuan yang tersusun
secara sistematis dalam bentuk kumpulan konsep, prinsip, teori dan hukum. Sains
dapat dipandang sebagai produk yaitu sebagai ilmu pengetahuan yang diperoleh
melalui metode ilmiah, dan dapat juga dipandang sebagai proses yaitu sebagai
pola berfikir atau metode berfikirnya. Sedangkan sikap yang dibutuhkan dalam
metode ilmiah berupa sikap ilmiah yang antara lain berupa hasrat ingin tahu,
kerendahan hati, jujur, objektif, cermat, kritis, tekun, terbuka, dan penuh
tanggung jawab.
Berdasarkan kurikulum 1994 untuk SD,
Sains yang mulai diberikan di kelas II lebih bersifat memberikan pengetahuan
yang dimulai dari pengamatan-pengamatan mengenai pelbagai jenis dan perangai
lingkungan alam serta lingkungan buatan. Sains untuk anak-anak didefinisikan
oleh Paolo & Marten (dalam Iskandar, 1996) sebagai: (1) mengamati apa yang
terjadi, (2) mencoba memahami apa yang diamati, (3) mempergunakan pengetahuan
baru untuk meramalkan apa yang akan terjadi, dan (4) menguji ramalan-ramalan di
bawah kondisi-kondisi untuk melihat apakah ramalan tersebut benar. Dengan
demikian pengajaran Sains di kelas III SD sudah membuka kesempatan untuk
memupuk rasa ingin tahu anak didik secara ilmiah.
Sains berupaya membangkitkan minat
manusia agar mau meningkatkan kecerdasan dan pemahamannya tentang alam seisinya
yang penuh dengan rahasia yang tak habis-habisnya. Dengan tersingkapnya tabir
rahasia alam itu satu persatu, serta mengalirnya informasi yang dihasilkannya,
jangkauan Sains semakin luas dan lahirlah sifat terapannya, yaitu teknologi
adalah lebar. Namun dari waktu jarak tersebut semakin lama semakin sempit,
sehingga semboyan ” Sains hari ini adalah teknologi hari esok” merupakan
semboyan yang berkali-kali dibuktikan oleh sejarah. Bahkan kini Sains dan
teknologi manunggal menjadi budaya ilmu pengetahuan dan teknologi yang saling
mengisi (komplementer), ibarat mata uang, yaitu satu sisinya mengandung hakikat
Sains (the nature of Science) dan sisi yang lainnya mengandung makna
teknologi (the meaning of technology).
Sains membahas tentang gejala-gejala
alam yang disusun secara sistematis yang didasarkan pada hasil percobaan dan
pengamatan yang dilakukan oleh manusia. Hal ini sebagaimana yang dikemukakan
oleh Powler (dalam Winaputra, 1992 : 122) bahwa Sains merupakan ilmu yang
berhubungan dengan gejala-gejala alam dan kebendaan yang sistematis yang
tersusun secara teratur, berlaku umum yang berupa kumpulan dari hasil obervasi
dan eksperimen. Pada hakikat ini, Sains atau sains ada empat macam yaitu
sebagai produk, proses, sikap dan teknologi. Adapun penjelasannya sebagai
berikut.
1.
Sains sebagai Produk
Sains sebagai produk yang mencakup
fakta, konsep, prinsip, hukum, dan teori. Pada tingkat dasar sains dibedakan
menjadi tiga, yaitu ilmu biologi (life science) yang mempelajari tentang
kehidupan makhluk hidup meliputi anatomi, fisiologi, zoologi, citologi,
embriologi, mikrobiologi contohnya adalah siswa mempelajari tentang salah satu
sifat air yang dapat mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah
dan mendeskripsikan cara penggunaan air secara baik dan benar di sekolah maupun
di rumah. Ilmu fisik (physical sciences) yang mempelajari tentang
astronomi, kimia, geologi, mineralogi, meteorologi, dan fisika. Sedangkan ilmu
bumi, mempelajari tentang benda-benda langit dan bumi. Dengan mempelajari
ketiganya yaitu ilmu biologi, ilmu fisik, dan ilmu bumi siswa dapat
melestarikan, melindungi dan mempergunakannya secara bijaksana berkaitan dengan
lingkungan sekitar.
2.
Sains sebagai Proses
Sains sebagai proses, disini Sains
tidak dipandang sebagai kata benda, kumpulan pengetahuan atau fakta untuk
dihafalkan tetapi sebagai kata kerja untuk mencapai sesuatu. Siswa tidak hanya
sebagai pendengar saja tetapi keaktifan siswa dan guru sebagai fasilitator yang
membuat kelas menjadi lebih menyenangkan dan kondusif. Contohnya adalah siswa
mempelajari air tidak hanya menghafalkan, tetapi siswa mempelajarinya melalui
pengetahuan awal yaitu pengamatan dan percobaan, mengumpulkan data dari
pengukuran dan menghitung jumlah penggunaan air di sekolah setiap hari, setiap
minggu, bahkan setiap tahun ajaran. Mendiskusikan dengan siswa lain sehingga
pengetahuan baru diperoleh dari kesulitan tanpa menghafalkan yang belum tentu
dapat diingat terus.
3.
Sains sebagai Sikap
Sains sebagai sikap yaitu memotivasi
siswa untuk mengembangkan pentingnya mencari jawaban dan penjelasan rasional
tentang fenomena alam dan fisik serta melibatkan dalam aktivitas pembelajaran.
Apabila sains diajarkan menurut cara yang tepat, maka sains merupakan suatu mata
pelajaran yang memberikan kesempatan berpikir kritis. Hal ini dihadapkan pada
suatu masalah seperti dapat dikemukakan suatu masalah atau perumusan masalah
kemudian memecahkannya. Siswa dalam memecahkan masalah pada mata pelajaran
Sains dengan materi Air diajarkan menemukan, mencari dan menyelidiki sendiri
tentang cara penggunaan air dengan mengajukan pertanyaan, mendengarkan pendapat
orang lain, bekerjasama dalam kelompok, membaca buku dan mencari reverensi
tentang air.
C.
Pembelajaran Sains di Sekolah Dasar
Standar Kompetensi (SK) dan
Kompetensi Dasar (KD) Sains di SD/MI merupakan standar minimum yang secara
nasional harus dicapai oleh peserta didik dan menjadi acuan dalam pengembangan
kurikulum di setiap satuan pendidikan. Pencapaian SK dan KD didasarkan pada
pemberdayaan peserta didik untuk membangun kemampuan, bekerja ilmiah, dan
pengetahuan sendiri yang difasilitasi oleh guru. Usman Samatowa mengemukakan
empat alasan sains dimasukan dikurikulum Sekolah Dasar yaitu:
1.
Bahwa sains berfaedah bagi suatu bangsa
Kesejahteraan materiil suatu bangsa
banyak sekali tergantung pada kemampuan bangsa itu dalam bidang sains, sebab
sains merupakan dasar teknologi, sering disebut sebagai tulang punggung
pembangunan. Pengetahuan dasar untuk teknologi ialah sains. Seperti air
digunakan untuk kincir air dan PLTA yang akan menguntungkan manusia di dalam
kehidupan sehingga bangsa akan mengalami kemudahan dalam mengatasi
masyarakatnya.
2.
Bila Sains diajarkan menurut cara yang tepat
Sains merupakan suatu mata pelajaran
yang memberikan kesempatan berpikir kritis misalnya diajarkan dengan mengikuti
metode menemukan sendiri dengan dihadapkan pada suatu masalah. Dalam
mengemukakan suatu masalah, siswa diminta untuk mencari dan menyelidiki seperti
berpikir tentang bagaimana air dapat dibersihkan sehingga layak untuk
digunakan, berapa banyak air yang digunakan sebuah keluarga dalam satu hari,
seminggu, sebulan, bahkan setahun.
3.
Sains diajarkan melalui percobaan-percobaan yang dilakukan
siswa
Sains bukan mata pelajaran yang
bersifat hafalan belaka tetapi lebih pada mencari sendiri atau praktek mencari
informasi secara mandiri. Pembelajaran diarahkan pada pemahaman siswa tentang
materi air dengan percobaan-percobaan yang sederhana seperti cara mengolah air dengan
benar dari yang tidak layak menjadi layak digunakan untuk kehidupan makhluk
hidup.
E. Bidang Sains Dan
Metode Penerapanya
Secara teori, sains tidak berfokus pada satu bidang saja
melainkan sains dapat di katakana sebagai Ilmu pengetahuan yangberisikan dapat
di artikan dalam berbagai macam bidang misalkan dalam bidang pendidikan dan
bidang social
Dalam
bidang pendidikan misalnya, Sains dapat di gunakan sebagai media dalam membuat
riset atau sebuah penelitian. Contohnya Siswa akan membuat sebuah penelitihan
tentang microba atau bakteri yang terkandung dalam susu kedelai, di situ siswa
dapat menerapkan metode sains dengan cara mengambil sampel dan menelitinya
menggunakan Microscope.
Dalam
bidang social, sains dapat di jadikan sebagai mata pencaharian Misalkan dalam
usaha pembuatan tape, di situ pedagang dapat menerapkan ilmu sains tentang
proses pembuatan tape atau proses fermentasi.
Penerapan
sains dalam kehidupan sehari-sehari tentu sangat bermanfaat dan tentu akan
dapat membantu dalam menlakukan aktifitas baik aktifitas belajar mengajar atau
dalam aktifitas yang lain. Ada pun metodenya dalam berbagai bidang memiliki
metode yang tidak sama tergantung jenis bidangnya .
D. Kesimpulan
Pada hakikatnya, IPA merupakan ilmu pengetahuan tentang
gejala alam yang dituangkan berupa
akta, konsep, prinsip dan hukum yang teruji kebenarannya dan melalui
suaturangkaian kegiatan dalam metode ilmiah.
Sains dapat di terapkan dalam berbagai macam bidang
utamanya pada bidang pendidikan dan bidang social. dan masing-masing bidang
proses penerapanya tidak sama.
Daftar Pustaka
Hamalik, Oemar. 2001. Sains dan
kehidupan. Jakarta: Bumi Aksara
Mergendoller,J.R,dkk. 2000.hakikat
ilmu alam. Journal Of Education Research.
Iskandar, S.M. (1996). Pendidikan
Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Depdikbud Dikti.