1 Modul 1 Hakikat IPA dan Pembelajaran I

(1)

Pengembangan Pembelajaran IPA SD 15

UNIT 1

HAKIKAT IPA DAN

PEMBELAJARAN IPA SD

Wasih Djojosoediro

PENDAHULUAN

Selamat berjumpa saudara mahasiswa. Pembahasan materi kuliah

Pengembangan Pembelajaran IPA SD ini akan diawali dengan pembahasan

konsep dasar pembelajaran IPA. Pada Unit 1 ini anda akan diajak untuk

mempelajari Hakikat IPA dan Hakikat Pembelajaran IPA SD.

Kompetensi yang hendaknya dicapai setelah mempelajari unit ini, adalah anda dapat 1) menjelaskan karakteristik IPA, 2) menjelaskan kedudukan IPA

sebagai produk,proses, dan sikap, 3) membedakan pengertian belajar dan

pembelajaran IPA menurut teori behavioristik dan konstruktivistik, dan 4)

menjelaskan dampak pengertian belajar dan pembelajaran IPA teori behavioristik

dan konstruktivistik terhadap pelaksanaan pembelajaran IPA SD.

Materi kajian dalam Unit 1 ini terkait erat dengan materi kajian pada

unit-unit berikutnya. Kompetensi yang kita capai dari Unit 1 ini digunakan untuk

menelaah Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) dalam

Kurikulum IPA SD/MI. Misal, jika kita hendak mengidentifikasi fakta, konsep

atau prinsip dalam standar kompetensi dan kompetensi dasar, maka kita

memerlukan pengetahuan tentang karakteristik IPA sebagai proses, produk, dan

sikap.

Pencapaian kompetensi yang dijabarkan dalam Unit 1 ini bermanfaat bagi

calon guru maupun guru sebagai pedoman dalam melaksanakan tugas sebagai

perancang dan pelaksana kegiatan pembelajaran IPA di kelas. Tanpa adanya

pemahaman yang mendalam terhadap materi kajian Unit 1 ini, niscaya guru tidak

dapat membelajarkan IPA kepada siswanya secara profesional. Oleh karena itu,

(2)

1 6 Pengembangan Pembelajaran IPA SD

dan Hakikat Pembelajaran IPA akan memberikan kontribusi dalam profesi anda

sebagi guru.

Unit 1 ini dibagi dalam 3 sub-Unit. Sub-Unit 1 tentang karakteristik IPA,

Unit 2 tentang kedudukan IPA sebagai proses, produk, serta sikap, dan

sub-Unit 3 tentang belajar dan pembelajaran IPA menurut teori behavioristik dan

(3)

SUB-UNIT 1.1

HAKIKAT IPA

A.

PENGANTAR

Sub-Unit 1.1 ini akan mengajak kita untuk mengkaji hakikat IPA, baik

melalui membaca, mengamati simulasi fenomena IPA, maupun kegiatan diskusi.

Bahan kajian ini terkait erat dengan bahan kajian berikutnya, utamanya terkait

dengan bahan kajian model pembelajaran IPA SD/MI, karena

model-model pembelajaran IPA SD/MI selalu menitik beratkan pada pengalaman

langsung melalui penggunaan berbagai keterampilan proses IPA. Tanpa

pemahaman yang mendalam terhadap karakteristik IPA, sulit kiranya untuk dapat

mengembangkan model-model pembelajaran yang berfilosofi konstruktivistik.

Bahan pendukung yang dapat anda gunakan dalam mengkaji bahan ini

antara lain buku-buku teks Pendidikan IPA, Teori-teori Belajar, artikel-artikel

dalam jurnal ilmiah pendidikan. yang relevan

B.

URAIAN

1.

Karakteristik IPA

Istilah Ilmu Pengetahuan Alam atau IPA 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

(4)

dengan menghubungkan gejala-gejala alam yang bersifat kebendaan dan

didasarkan pada hasil pengamatan dan induksi”. Sumber lain menyatakan bahwa

natural science didefinisikan sebagai a pieces of theoritical knowledge atau

seje-nis pengetahuan teoritis.

IPA merupakan cabang pengetahuan yang berawal dari fenomena alam.

IPA 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 IPA 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 IPA 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.

Dalam perkembangan selanjutnya, metode ilmiah tidak hanya berlaku bagi

IPA tetapi juga berlaku untuk bidang ilmu lainnya. Hal yang membedakan metode

ilmiah dalam IPA dengan ilmu lainnya adalah cakupan dan proses perolehannya.

IPA meliputi dua cakupan yaitu IPA sebagai produk dan IPA sebagai proses.

Science is both of knowledge and a process (Trowbridge and Sund, 1973:2).

Secara umum, kegiatan dalam IPA berhubungan dengan eksperimen.

Namun dalam hal-hal tertentu, konsep IPA adalah hasil tanggapan pikiran

manusia atas gejala yang terjadi di alam Seorang ahli IPA (ilmuwan) dapat

memberikan sumbangan besar kepada IPA tanpa harus melakukan sendiri suatu

percobaan, tanpa membuat suatu alat atau tanpa melakukan observasi.

Pembuktian teori Einstein secara ekperimental tidak dilakukan oleh Einstein.

Planet Neptunus pada awalnya tidak ditemukan berdasarkan hasil observasi tetapi

melalui perhitungan-perhitungan. Dengan demikian, IPA juga merupakan

pengetahuan teoritis yang diperoleh dengan metode khusus (Nokes, 1941).

Metode khusus yang dimaksud merupakan langkah-langkah seorang

(5)

berdasarkan gejala-gejala alam. Pengetahuan berupa teori yang diperoleh melalui

hasil perhitungan atau pemikiran tidak akan bertahan kalau tidak sesuai dengan

hasil observasi, sehingga suatu teori tidak dapat berdiri sendiri. Teori selalu

didasari oleh hasil pengamatan. Planet Neptunus tidak akan dapat ditemukan

secara teoritis jika sebelumnya tidak ada pengamatan yang menyaksikan suatu

keanehan dalam lintasan planet lainya. Jika IPA merupakan suatu jenis

pengetahuan teoritis yang diperoleh dengan cara yang khusus, maka cara tersebut

dapat berupa observasi, eksperimentasi, pengambilan kesimpulan, pembentukan

teori, eksperimentasi, observasi dan seterusnya. Cara yang demikian ini dikenal

dengan metode ilmiah (scientific method).

Ilmu Pengetahuan Alam sebagai disiplin ilmu memiliki ciri-ciri

sebagaimana disiplin ilmu lainnya. Setiap disiplin ilmu selain mempunyai ciri

umum, juga mempunyai ciri khusus/karakteristik. Adapun ciri umum dari suatu

ilmu pengetahuan adalah merupakan himpunan fakta serta aturan yang yang

menyatakan hubungan antara satu dengan lainnya. Fakta-fakta tersebut disusun

secara sistematis serta dinyatakan dengan bahasa yang tepat dan pasti sehingga

mudah dicari kembali dan dimengerti untuk komunikasi (Prawirohartono, 1989:

93).

Sebagai ilmu, IPA memiliki karakteristik yang membedakannya dengan

bidang ilmu lain. Ciri-ciri khusus tersebut dipaparkan berikut ini.

a. IPA mempunyai nilai ilmiah artinya kebenaran dalam IPA dapat dibuktikan

lagi oleh semua orang dengan menggunakan metode ilmiah dan prosedur

seperti yang dilakukan terdahulu oleh penemunya. Contoh: nilai ilmiah

”perubahan kimia” pada lilin yang dibakar. Artinya benda yang mengalami perubahan kimia, mengakibatkan benda hasil perubahan sudah tidak dapat

dikembalikan ke sifat benda sebelum mengalami perubahan atau tidak dapat

dikembalikan ke sifat semula.

b. IPA merupakan suatu kumpulan pengetahuan yang tersusun secara sistematis,

dan dalam penggunaannya secara umum terbatas pada gejala-gejala alam.

Perkembangan IPA selanjutnya tidak hanya ditandai oleh adanya kumpulan

fakta saja, tetapi juga ditandai oleh munculnya “metode ilmiah” (scientific

(6)

2 0 Pengembangan Pembelajaran IPA SD scientifically), nilai dan “sikapi lmiah” (scientific attitudes) (Depdiknas,

2006).

c. IPA 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 kait mengkait antara cara yang satu dengan cara yang lain

d. IPA merupakan suatu rangkaian konsep yang saling berkaitan dengan

bagan-bagan konsep yang telah berkembang sebagai suatu hasil eksperimen dan

observasi, yang bermanfaat untuk eksperimentasi dan observasi lebih lanjut

(Depdiknas, 2006).

e. IPA meliputi empat unsur, yaitu produk, proses, aplikasi dan sikap. Produk

dapat berupa fakta, prinsip, teori, dan hukum. Proses merupakan prosedur

pemecahan masalah melalui metode ilmiah; metode ilmiah meliputi

pengamatan, penyusunan hipotesis, perancangan eksperimen, percobaan atau

penyelidikan, pengujian hipotesis melalui eksperimentasi; evaluasi,

pengukuran, dan penarikan kesimpulan. Aplikasi merupakan penerapan

metode atau kerja ilmiah dan konsep IPA dalam kehidupan sehari-hari. Sikap

merupakan rasa ingin tahu tentang obyek, fenomena alam, makhluk hidup,

serta hubungan sebab akibat yang menimbulkan masalah baru yang dapat

dipecahkan melalui prosedur yang benar.

2.

Karakteristik Belajar IPA

Berdasarkan karakteristiknya, IPA berhubungan dengan cara mencari tahu

tentang alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan

pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja

tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Pemahaman tentang karakteristik

IPA ini berdampak pada proses belajar IPA di sekolah. Sesuai dengan

karakteristik IPA, IPA di sekolah diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta

didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, serta prospek

pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya di dalam kehidupan sehari-hari.

Berdasarkan karakteristik IPA pula, cakupan IPA yang dipelajari di sekolah tidak

(7)

pada kemampuan menggunakan pengetahuan dasar IPA untuk memprediksi atau

menjelaskan berbagai fenomena yang berbeda.

Cakupan dan proses belajar IPA di sekolah memiliki karakteristik

tersendiri. Uraian karakteristik belajar IPA dapat diuraikan sebagi berikut.

1. Proses belajar IPA melibatkan hampir semua alat indera, seluruh proses

berpikir, dan berbagai macam gerakan otot. Contoh, untuk mempelajari

pemuaian pada benda, kita perlu melakukan serangkaian kegiatan yang

melibatkan indera penglihat untuk mengamati perubahan ukuran benda

(panjang, luas, atau volume), melibatkan gerakan otot untuk melakukan

pengukuran dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dengan benda yang

diukur dan cara pengukuran yang benar, agar diperoleh data pengukuran

kuantitatif yang akurat. Misalnya data panjang awal benda sebelum

dipanaskan dan data panjang akhir benda setelah dipanaskan dalam kurun

waktu tertentu. Proses ini melibatkan alat indra untuk mencatat data dan

mengolah data agar dihasilkan kesimpulan yang tepat.

2. Belajar IPA dilakukan dengan menggunakan berbagai macam cara (teknik).

Misalnya, observasi, eksplorasi, dan eksperimentasi. Termasuk teknik

manakah yang Anda gunakan ketika Anda belajar fenomena gerak jatuh

bebas? Mengapa demikian?

3. Belajar IPA memerlukan berbagai macam alat, terutama untuk membantu

pengamatan. Hal ini dilakukan karena kemampuan alat indera manusia itu

sangat terbatas. Selain itu, ada hal-hal tertentu bila data yang kita peroleh

hanya berdasarkan pengamatan dengan indera, akan memberikan hasil yang

kurang obyektif, sementara itu IPA mengutamakan obyektivitas. Misal,

pengamatan untuk mengukur suhu benda diperlukan alat bantu pengukur

suhu yaitu termometer. Alat bantu ini membantu ketepatan pengukuran dan

data pengamatannya dapat dinyatakan secara kuantitatif. Jika pengukuran

dilakukan berulang-ulang dengan tingkat ketelitian yang sama maka data

yang diperoleh akan sama. Jika pengukuran dilakukan dengan panca indera

saja, maka data yang diperoleh akan berbeda-beda dan datanya bersifat

kualitatif karena didasarkan pada hal-hal yang dirasakan orang yang

(8)

mungkin keadaan panas benda yang sama, dirasakan oleh dua orang atau

lebih yang berbeda, hasilnya berbeda-beda pula sehingga data yang diperoleh

tidak obyektif..

4. Belajar IPA seringkali melibatkan kegiatan-kegiatan temu ilmiah (misal

seminar, konferensi atau simposium), studi kepustakaan, mengunjungi suatu

objek, penyusunan hipotesis, dan yang lainnya. Kegiatan tersebut kita

lakukan semata-mata dalam rangka untuk memperoleh pengakuan kebenaran

temuan yang benar-benar obyektif. Contoh, sebuah temuan ilmiah baru untuk

memperoleh pengakuan kebenaran, maka temuan tersebut harus dibawa ke

persidangan ilmiah lokal, regional, nasional, atau bahkan sampai tingkat

internasional untuk dikomunikasikan dan dipertahankan dengan

menghadirkan ahlinya.

5. Belajar IPA merupakan proses aktif. Belajar IPA merupakan sesuatu yang

harus siswa lakukan, bukan sesuatu yang dilakukan untuk siswa. Dalam

belajar IPA, siswa mengamati obyek dan peristiwa, mengajukan pertanyaan,

memperoleh pengetahuan, menyusun penjelasan tentang gejala alam, menguji

penjelasan tersebut dengan cara-cara yang berbeda, dan mengkomunikasikan

gagasannya pada pihak lain. Keaktifan dalam belajar IPA terletak pada dua

segi, yaitu aktif bertindak secara fisik atau hands-on dan aktif berpikir atau

minds-on (NRC, 1996:20). Keaktifan secara fisik saja tidak cukup untuk

belajar IPA, siswa juga harus memperoleh pengalaman berpikir melalui

kebiasaan berpikir dalam belajar IPA.

Para ahli pendidikan dan pembelajaran IPA menyatakan bahwa

pembelajaran IPA seyogianya melibatkan siswa dalam berbagai ranah, yaitu ranah

kognitif, psikomotorik, dan afektif. Hal ini dikuatkan dalam kurikulum IPA yang

menganjurkan bahwa pembelajaran IPA di sekolah melibatkan siswa dalam

penyelidikan yang berorientasi inkuiri, dengan interaksi antara siswa dengan guru

dan siswa lainnya. Melalui kegiatan penyelidikan, siswa membuat hubungan

antara pengetahuan yang dimilikinya dengan pengetahuan ilmiah yang

ditemukannya pada berbagai sumber, siswa menerapkan materi IPA untuk

(9)

masalah, perencanaan, membuat keputusan, diskusi kelompok, dan siswa

memperoleh asesmen yang konsisten dengan suatu pendekatan aktif untuk belajar.

Dengan demikian, pembelajaran IPA di sekolah yang berpusat pada siswa dan

menekankan pentingnya belajar aktif berarti mengubah persepsi tentang guru

yang selalu memberikan informasi dan menjadi sumber pengetahuan bagi siswa

(NRC, 1996:20).

Ditinjau dari isi dan pendekatan kurikulum pendidikan sekolah tingkat

pendidikan dasar dan pendidikan menengah yang berlaku saat ini maupun

sebelumnya, pembelajaran di sekolah dititikberatkan pada aktivitas siswa. Dengan

cara ini diharapkan pemahaman dan pengetahuan siswa menjadi lebih baik.

Ke-nyataan di lapangan, aktivitas siswa sering diartikan sempit. Bila siswa aktif

kegiatan, walaupun siswa sendiri tidak mengetahui (merasa pasti) untuk apa

ber-buat sesuatu selama pembelajaran, maka dianggap pembelajaran sudah

menerap-kan pendekatan yang aktif.

Proses pembelajaran IPA di sekolah menekankan pada pemberian

pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar menjelajahi dan

memahami alam sekitar secara ilmiah. Hal ini disebabkan karena IPA diperlukan

dalam kehidupan sehari-hari untuk memenuhi kebutuhan manusia melalui

pemecahan masalah-masalah yang dapat diidentifikasikan. Penerapan IPA perlu

dilakukan secara bijaksana agar tidak berdampak buruk terhadap lingkungan. Di

tingkat SD/MI diharapkan pembelajaran IPA ada penekanan pembelajaran

Salingtemas (Sains, lingkungan, teknologi, dan masyarakat) yang diarahkan pada

pengalaman belajar untuk merancang dan membuat suatu karya melalui penerapan

konsep IPA dan kompetensi bekerja ilmiah secara bijaksana.

C.

LATIHAN

Lakukan kegiatan berikut.

1. Siapkan sebatang lilin, mistar plastik 30 cm, dan sebuah korek api! Ukurlah

panjang lilin, catatlah hasil pengukuran ini!

2. Bakarlah lilin selama 15 menit, amati bagaimana keadaan lilin selama

menyala! Setelah 15 menit menyala, matikan lilin lalu ukurlah panjang lilin

(10)

3. Bandingkan panjang lilin sebelum dan sesudah dinyalakan. Bagaimana

keadaannya? Jelaskan!

4. Menurut penafsiran Anda, mengapa panjang lilin berkurang sesudah dibakar?

Dapatkah ukuran lilin dikembalikan seperti keadaan semula?

5. Lakukan kegiatan 1-4 di atas samapi 3 atau 4 kali agar diperoleh hasil yang

mantap!

6. Analisislah data hasil percobaan Anda, dan buatlah kesimpulannya! Berikan

komentar Anda terkait dengan kebenaran ilmiah dari fenomena proses

pembakaran lilin di atas!.

Rambu-rambu Jawaban Latihan

Jika Anda memperoleh bukti bahwa keadaan panjang lilin sebelum dan sesudah

dibakar berubah; panjang lilin sesudah dibakar tidak mungkin dapat dikembalikan

ke panjang lilin semula (sebelum dibakar), maka mengalami perubahan apa lilin

yang dibakar itu?. Komentar Anda tepat jika Anda mengatakan bahwa lilin yang

dibakar mengalami perubahan kimia (perubahan zat/benda yang bersifat tetap

artinya bahwa zat hasil perubahan tidak dapat dikembalikan ke sifat semula)

mempunyai kebenaran ilmiah.

D.

RANGKUMAN

IPA memiliki karakteristik tersendiri yang membedakannya dengan

bidang ilmu lain. Karakteristik IP tersebut yaitu; 1) IPA mempunyai nilai ilmiah,

artinya kebenaran-kebenaran IPA dapat dibuktikan kembali oleh semua orang

dengan melakukan prosedur yang sama seperti yang dilakukan penemunya; 2)

IPA merupakan kumpulan pengetahuan yang tersusun secara sistematis tentang

yang berkaitan dengan gejala-gejala alam; 3) IPA merupakan pengetahuan teoritis

yang diperoleh atau disusun dengan cara yang khas atau khusus yaitu denga

melakukan observasi, eksperimentasi, penyimpulan, penyusunan teori,

eksperimen, observasi demikian seterusnya sehingga saling terkait satu sama lain;

4) IPA meliputi 4 unsur yaitu proses, produk, aplikasi, dan sikap. Karakteristik

belajar IPA meliputi 1) melibatkan hampir semua indera, seluruh proses berpikir,

(11)

seperti observasi, eksplorasi, dan eksperimentasi; 3) Belajar IPA sering

melibatkan alat bantu pengamatan untuk memperoleh data yang obyektif, sesuai

sifat IPA yang mengutamakan obyektivitas; 4) Belajar IPA sering melibatkan

kegiatan temu ilmiah, mengunjungi objek, studi pustaka, dan penyusunan

hipotesis untuk mempeloleh pengakuan kebenaran temuan yang benar-benar

obyektif, dan 5) belajar IPA merupakan proses aktif, artinya belajar IPA

merupakan suatu yang harus dilakukan siswa, bukan suatu yang dilakukan untuk

siswa.

E. TES FORMATIF

Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan memberikan uraian secara

runtut dan jelas!

1. Jelaskan secara runtut mengapa IPA dikatakan mempunyai nilai ilmiah?

Menurut Anda mengapa belajar IPA dituntut untuk melalui proses bekerja

dan berbuat?

2. Jelaskan mengapa alat ukur disebut sebagai alat bantu pengamatan?

3. Apa yang seharusnya dilakukan oleh seseorang agar temuannya di bidang

IPA mempunyai nilai obyektivitas yang tinggi?.Jelaskan!

4. Mengapa pengukuran panjang benda dengan menggunakan alat ukur

jengkal tidak obyektif? Jelaskan!

E.

UMPAN BALIK

Cocokkanlah jawaban anda dengan kunci jawaban sub-Unit 1.1 yang

terdapat pada bagian akhir unit ini. Hitunglah jawaban Anda yang benar.

Gunakanlah rumus di bawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda

terhadap materi sub-Unit 1.1.

Rumus:

Skor jawaban Anda yang benar

Tingkat penguasaan = X 100%

(12)

Penentuan Skor : Setiap butir soal yang dijawab dengan benar (100%) diberi

skor berbeda. Jika jawaban benar, setiap butir soal diberi skor

5.

Arti tingkat penguasaan yang Anda capai :

90 – 100% = baik sekali

80 - 89% = baik

70 – 79% = cukup

< 70% = kurang

Bila Anda mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat melanjutkan

dengan Unit selanjutnya. Selamat untuk Anda ! Tetapi apabila tingkat penguasaan Anda masih di bawah 80%, Anda harus mempelajari kembali materi

sub-Unit 1.1 terutama bagian yang belum Anda kuasai.

G. LEMBAR DISKUSI MAHASISWA

Petujuk Umum:

 Amati simulasi fenomena pemuaian dan gelombang pada website matakuliah

Pengembangan Pembelajaran IPA SD yang disediakan!

 Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini melalui diskusi kelompok!

Pertanyaan

1. Ketika anda melihat tayangan proses ”pemuaian atau gelombang”, aktivitas

-aktivitas mental dan fisik apa yang anda alami?. Sebutkan!

2. Cobalah anda cari alternatif lain untuk dapat menunjukkan perubahan panjang

batang logam yang dipanaskan seperti pada fenomena yang ditampilkan pada

website? Mengapa anda memilih alternatif demikian?, Jelaskan!

3. Berdasarkan pemahaman anda terhadap karakteristik IPA, apakah materi

(13)

SUB-UNIT 1.2

KEDUDUKAN IPA SEBAGAI

PROSES, PRODUK DAN SIKAP ILMIAH

A.

PENGANTAR

Sudah siapkah Anda? Marilah kita mulai untuk mengikuti pembelajaran

dalam sub-unit 2 ini. Materi dalam sub-Unit 2 ini akan mengajak Anda untuk

mengkaji kedudukan IPA sebagai proses, produk, dan sikap ilmiah. Setelah Anda

menyelesaikan belajar materi kajian dalam sub-Unit 2 ini, ada sejumlah

kompetensi yang hendaknya akan Anda capai, yaitu Anda dapat 1) menjelaskan

kedudukan IPA sebagai proses; 2) menunjukkan 9 macam keterampilan proses

dasar dalam IPA; 3) memberi contoh keterampilan proses dasar; 4)

menunjukkan 10 macam keterampilan proses terintegrasi; 5) memberi contoh

keterampilan proses terintegrasi; 6) menjelaskan kedudukan IPA sebagai produk;

memberi contoh produk-produk IPA; 7) mengidentifikasi fakta-fakta pada konsep

yang dicontohkan; 8) mengidentifikasi konsep-konsep pada prinsip atau teori

yang dicontohkan; 9) menjelaskan sikap ilmiah; 10) memberi contoh sikap-sikap

ilmiah; dan 11) menghubungkan sikap ilmiah dengan sikap mengagungkan

kebesaran Tuhan YME.

B.

URAIAN

1.

IPA sebagai Proses

Mari kita telusuri materi kajian IPA sebagai proses dari sajian berikut ini.

IPA sebagai proses mengandung pengertian cara berpikir dan bertindak untuk

menghadapi atau merespons masalah-masalah yang ada di lingkungan. Jadi, IPA

sebagai proses menyangkut proses atau cara kerja untuk memperoleh hasil

(produk) inilah yang kemudian dikenal sebagai proses ilmiah. Melalui proses-proses ilmiah akan didapatkan temuan-temuan ilmiah. Perwujudan proses-proses-proses-proses

(14)

ilmiah. Secara sederhana Nyoman (1985-1986: 8) mendefinisikan inkuiri ilmiah

sebagai usaha mencari pengetahuan dan kebenaran. Sejumlah proses IPA yang

dikembangkan para ilmuwan dalam mencari pengetahuan dan kebenaran ilmiah

itulah yang kemudian disebut sebagai keterampilan proses IPA.

Iskandar (1997:5) mengartikan keterampilan proses IPA adalah

keterampilan yang dilakukan oleh para ilmuwan. Ditinjau dari tingkat kerumitan

dalam penggunaannya, keterampilan psroses IPA dibedakan menjadi 2 kelompok

yaitu keterampilan proses dasar (basic skills) dan keterampilan proses terintegrasi

(integrated skills) (Moejiono dan Dimyati, 1992:16). Keterampilan-keterampilan

proses dasar menjadi dasar untuk keterampilan-keterampilan proses terintegrasi

yang lebih kompleks. Contoh: seseorang untuk dapat menabulasikan data (jenis

keterampilan proses terintegrasi) maka lebih orang tersebut harus memiliki

keterampilan mengukur (jenis keterampilan proses dasar).

a. Jenis-jenis Keterampilan Proses (KP) dan Pengertiannya

1) Mengamati

Mengamati adalah kegiatan yang melibatkan satu atau lebih alat indera.

Pada tahap pengamatan orang hanya mengatakan kejadian yang mereka lihat,

dengar, raba, rasa, dan cium.

Pada tahap ini seseorang belajar mengumpulkan petunjuk. Kegiatan inilah

yang membedakan antara pengamatan dengan penarikan kesimpulan atau

pengajuan pendapat. Contoh kegiatan keterampilan proses IPA adalah merasakan

air gula, meraba permukaan daun, mendengarkan bunyi dari dawai yang dipetik,

mengamati daur air, mencium bau tape. Hasil dari pengamatan ini disebut fakta.

Pengamatan dapat bersifat kualitatif dan kuantitatif. Pengamatan kualitatif terjadi

apabila pelaksanaan pengamatan hanya menggunakan pancaindera dalam rangka

untuk memperoleh informasi. Pengamatan kuantitatif terjadi manakala dalam

pelaksanaannya selain menggunakan pancaindera juga menggunakan peralatan

(15)

2) Menggolongkan/Mengklasifikasi

Menggolongkan adalah memilah berbagai obyek dan/atau peristiwa

berdasarkan persamaan sifat khususnya, sehingga diperoleh kelompok sejenis dari

obyek atau peristiwa yang dimaksud. Dua hal penting yang perlu dicermati dalam

mengembangkan keterampilan mengklasifikasi adalah (1) kegiatan menghimpun

hasil pengamatan dan menyajikan dalam bentuk tabel hasil pengamatan, dan (2)

kegiatan memilah hasil pengamatan sesuai sifat khusus yang dimiliki oleh obyek

dan/atau peristiwa serta menyajikannya dalam tabel klasifikasi atau penggolongan

atau pengelompokan.

Untuk mengetahui pemahaman Anda terkait dengan pengembangan

keterampilan proses mengklasifikasi ini, cobalah Anda berlatih mengembangkan

keterampilan ini melalui kegiatan mengumpulkan daun dari berbagai jenis

tumbuhan dengan berbagai bentuk tulang daun yang dimiliki. Amati bentuk

tulang daun dari berbagai jenis tumbuhan amatan, masukkan hasil pengamatan

Anda ke dalam tabel hasil pengamatan bentuk-bentuk tulang daun. Kelompokkan

daun-daun tersebut berdasarkan bentuk tulang daunnya! Gunakan tabel-tabel

untuk mempermudah pencatatan data yang anda peroleh

3) Mengukur

Mengukur adalah kegiatan membandingkan benda yang diukur dengan

satuan ukuran tertentu yang telah ditetapkan sebelumnya. Untuk kegiatan

mengukur diperlukan bantuan alat-alat ukur yang sesuai dengan benda yang

diukur. Contoh kegiatan mengukur adalah mengukur panjang, lebar, tinggi almari

dengan menggunakan alat ukur panjang yang sesuai yaitu meteran gulung (roll

meter), bukan menggunakan penggaris plastik. Hal penting yang perlu

diperhatikan ketika akan menggunakan alat ukur adalah cara menggunakan alat

ukur, kapasitas maksimal alat ukur, dan nilai skala alat ukur. Kesalahan dalam

cara menggunakan alat ukur tertentu dapat menimbulkan kecelakaan kerja.

4) Mengkomunikasikan

Mengkomunikasikan adalah kegiatan menyampaikan perolehan fakta,

(16)

visual. Cara-cara komunikasi yang sering digunakan dalam ilmu pengetahuan

selain dengan bahasa tulis maupun lisan adalah melalui sajian bentuk grafik, tabel,

gambar, bagan, simbol/lambang, persamaan matematika. Contoh kegiatan

mengkomunikasikan: mempresentasikan hasil pengamatan, membuat laporan

penyelidikan, membacakan peta dan yang lainnya.

5) Menginterpretasi Data

Menginterpretasi adalah memberi makna pada data yang diperoleh dari

pengamatan karena data tidak berarti apa-apa sebelum diartikan. Menginterpretasi

berarti memberi arti/makna, misal: mengartikan tabel data, mengartikan grafik

data. Menginterpretasi juga diartikan menduga dengan pasti sesuatu yang

tersembunyi dibalik fakta yang teramati. Contoh: Berikut ini tabel data

pengukuran suhu pada pemanasan 500 cc (500 ml) air selama 15 menit, dengan

frekuensi pengukuran setiap 3 menit.

Tabel Hasil Pengukuran Suhu pada Pemanasan Air

No Frekuensi pengukuran Suhu

1 0 menit 280C

2 3 menit ke 1 42,50C

3 3 menit ke-2 570C

4 3 menit ke-3 730C

5 3 menit ke-4 85,50C

6 3 menit ke-5 97,50C mendidih

Tabel di atas dapat diinterpretasi dari sudut pandang tertentu, misal

interpretasi terhadap terjadinya kenaikan suhu selama menit-menit pemanasan.

Dari data tersebut dapat diketahui sampai pada menit ke-6 pemanasan kenaikan

suhu setiap 3 menit masih konstan, yaitu sebesar 14,50C. Kenaikan suhu sesudah

6 menit pemanasan menjadi tidak teratur lagi. Oleh karena banyaknya kalor dalam

suatu zat menentukan suhu zat itu, maka kemungkinan penyebab kenaikan suhu

air menjadi tidak konstan adalah faktor pemanasan yang tidak konstan juga,

(17)

tidak konstan. Karena banyaknya kalor yang diserap tidak konstan, maka

kenaikan suhu juga tidak konstan.

6) Memprediksi

Memprediksi ialah menduga sesuatu yang akan terjadi berdasarkan

pola-pola peristiwa atau fakta yang sudah terjadi. Prediksi biasanya dibuat dengan cara

mengenal kesamaan dari hasil berdasarkan pada pengetahuan yang sudah ada,

mengenal bagaimana kebiasaan terjadinya suatu peristiwa berdasarkan pola

kecenderungan. Prediksi berkaitan erat dengan observasi, klasifikasi, dan

penarikan kesimpulan. Prediksi didasarkan pada observasi yang seksama dan

penarikan kesimpulan yang sahih mengenai hubungan antara peristiwa-peristiwa

yang diobservasi. Sejumlah kemampuan yang tercakup dan mendukung

keterampilan memprediksi yaitu mengantisipasi berdasarkan kecenderungan,

mengantisipasi berdasarkan pola, dan mengantisipasi berdasarkan hubungan

antara data atau informasi.

7) Menggunakan Alat

Menggunakan alat adalah kegiatan merangkai dan menggunakan alat-alat

untuk kegiatan pengujian atau kegiatan percobaan/eksperimen.

8) Melakukan Percobaan

Melakukan percobaan adalah keterampilan untuk mengadakan pengujian

terhadap ide-ide yang bersumber dari fakta, konsep, dan prinsip ilmu pengetahuan

sehingga dapat diperoleh informasi yang menerima atau menolak ide-ide itu.

9) Menyimpulkan

Menyimpulkan adalah keterampilan memutuskan keadaan suatu objek

berdasarkan fakta, konsep, prinsip yang diketahui. Contoh: Data peranan air

terhadap pertumbuhan tanaman kacang tanah pada tabel di atas memberikan

informasi tanaman kacang tanah pada pot V (tidak diberi air) tidak dapat tumbuh

baik seperti pada empat pot lainnya. Diprediksikan pada hari ke-8 tanaman mati

(18)

lainnya . Dari fakta tersebut menunjukkan tanaman yang diberi air terus tumbuh,

sementara yang tidak diberi air mati. Jadi dapat disimpulkan tanaman memerlukan

air untuk pertumbuhannya.

b. Jenis-jenis Keterampilan Proses IPA Terintegrasi dan Pengertiannya

1) Merumuskan Masalah

Merumuskan masalah merupakan salah satu tahapan dari suatu kegiatan

penyelidikan ilmiah, setelah masalah yang akan diteliti ditetapkan. Suatu masalah

perlu dirumuskan agar jelas variabel-variabelnya dan jenis data yang perlu

dikumpulkan. Masalah tersebut harus dapat dirumuskan sedemikian rupa sehingga

hanya dapat dijawab dengan pengamatan dan percobaan di dunia ini. Rumusan

tersebut yang kemudian disebut sebagai rumusan masalah (Arif, 1982: 28). Untuk

itu dalam rumusan masalah harus secara tegas menunjukkan jenis variabelnya.

Contoh: Bagaimanakah hubungan antara penerapan pendekatan siklus belajar

dengan kemampuan siswa mengaplikasi konsep dalam pembelajaran IPA di kelas

V, SD Kartika Kota Malang?.

2) Mengidentifikasi Variabel

Mengidentifikasi variabel merupakan suatu kegiatan menentukan jenis

variabel dalam suatu penelitian. Arikunto, (1993: 91) mengartikan variabel adalah

obyek penelitian, atau apa yang menjadi titik perhatian suatu penelitian.

3) Mendeskripsikan Hubungan Antar Variabel

Mendeskripsikan hubungan antar variabel perlu dilakukan karena

deskripsi tersebut dapat memperjelas tentang bagaimana penelitian dilaksanakan,

dan data apa yang harus dikumpulkan. Perhatikan rumusan masalah berikut.

Bagaimanakah hubungan antara penerapan pendekatan siklus belajar dengan

kemampuan siswa mengaplikasi konsep dalam pembelajaran IPA di kelas V SD

Kartika Kota Malang? Hubungan antar variabelnya dapat dideskripsikan sebagai

variabel bebas yaitu penerapan pendekatan siklus belajar ini mempengaruhi

(19)

tindakan penyelesaian masalah, sedangkan kemampuan mengaplikasi konsep

merupakan akibat dari penerapan pendekatan siklus belajar.

4) Mengendalikan Variabel

Mengendalikan variabel merupakan kegiatan menentukan atau mengatur

variasi/macam-macam suatu variabel bebas penelitian. Contoh dari suatu rumusan

masalah penelitian yang menyatakan: bagaimanakah peranan jumlah tetes

yodium terhadap perubahan warna pada uji amilum tepung terigu? Dari rumusan

masalah tersebut, dapat diinformasikan bahwa dalam penelitian ini variabel

bebasnya adalah jumlah tetes yodium yang diberikan pada tepung terigu Cakra.

Jumlah tetes jodium tersebut dikendalikan dengan cara mengatur pemberian

jumlah tetes jodium yang berbeda-beda pada tepung untuk diketahui apakah

perubahan warnanya juga berbeda?. Untuk menguatkan kebenaran pengaruh

perubahan warna yang berbeda-beda pada tepung diakibatkan oleh variasi jumlah

tetesan yodium yang diberikan, diperlukan pengontrol. Kontrol yang digunakan

adalah pemberian tetes yodium sama banyak pada tepung terigu yang sama

5) Mendefinisikan Variabel Secara Operasional

Definisi secara operasional variabel adalah memberikan penjelasan secara

operasional terhadap variabel penyelidikan agar jelas bagaimana kedudukan dan

penggunaan variabel dalam penyelidikan. Contoh judul penyelidikan “Peranan

Ketinggian Benda Terhadap Waktu Jatuh Benda di Permukaan Tanah” (materi

diambil dari KD IPA SD/MI kelas V semester II tentang gerak karena gaya

gravitasi). Definisi operasional variabel dari penyelidikan ini adalah sebagai

berikut ini.

Variabel bebas ketinggian benda (h) dari permukaan tanah yang

berbeda-beda. Penyelidikan dilakukan dengan menjatuhkan benda yang

massanya sama secara bergantian dan tegak lurus dari

bermacam-macam ketinggian, misal: 1m, 2m, 3m dari permukaan tanah, untuk

mengetahui apakah waktu jatuh dari ketinggian yang berbeda sama

atau berbeda?

(20)

Penyelidikan dilakukan dengan menjatuhkan benda yang massanya sama

dari ketinggian yang sama pula, untuk mengetahui apakah waktu jatuh

kedua benda tersebut juga sama?

Variabel terikat: waktu jatuh benda (dicatat pada tabel pencatat data). Yang

dicatat semua hasil/data penyelidikan baik dari variabel bebas maupun

variabel kontrol.

6) Memperoleh dan Menyajikan Data

Data yang diperoleh dari percobaan/penyelidikan dicatat, kemudian

disusun secara sistematis. Selanjutnya data tersebut disajikan dalam bentuk tabel,

grafik, dan atau/ gambar disesuaikan dengan jenis datanya. Contoh tabel data

untuk percobaan yang dicontohkan di atas adalah disajikan di bawah ini.

Tabel 2.5 Data Peranan Ketinggian Benda Terhadap Waktu Jatuh Benda

No Tinggi tempat (h) dalam meter Waktu jatuh (t) dalam detik

1 1 …….

2 2 …….

3 3 …….

4 1 (kontrol) …….

7) Menganalisis Data

Data percobaan yang telah dikumpulkan dan disajikan dalam bentuk

sajian data yang sesuai dengan jenisnya, selanjutnya perlu dianalisis dulu

sebelum ditarik kesimpulannya. Kegiatan menganalisis data diartikan sebagai

menginterpretasi data, selanjutnya hasil interpretasi data dibandingkan dan

diintegrasikan dengan teori yang relevan dengan masalah penyelidikan, dan/atau

dibandingkan dan diintegrasikan dengan temuan penelitian lain yang relevan

8) Merumuskan Hipotesis

Hipotesis merupakan dugaan atau jawaban sementara dari peneliti

terhadap permasalahan penelitian yang telah dirumuskan. Hipotesis dirumuskan

(21)

Pengembangan Pembelajaran IPA SD 35 sebagai “Apakah ketinggian benda menentukan waktu jatuh benda?”. Maka hipotesis dari rumusan masalah tersebut adalah “Waktu jatuh benda diduga atau

kemungkinan ditentukan oleh ketinggian kedudukan benda yang jatuh”. Jawaban

tersebut masih perlu diuji kebenarannya melalui percobaan/penyelidikan.

9) Merancang Penelitian

Merancang penelitian merupakan keterampilan proses yang terdri dari

urutan berbagai keterampilan proses. Keterampilan proses merancang penelitian

dapat dikembangkan di SD/MI diawali di kelas tinggi (IV, V, dan VI). Secara

berurutan kegiatan merancang penelitian minimal terdiri atas proses-proses IPA:

(1) membuat pertanyaan-pertanyaan (merumuskan masalah) dari sebuah topik

pembelajaran yang sesuai untuk didekati melalui penyelidikan, (2) merumuskan

hipotesis, (3) memilih alat dan bahan dan merancang cara kerja percobaaan untuk

menguji hipotesis yang difasilitasi oleh guru, (4) memperkirakan hasil yang

diharapkan dari masalah yang akan dipecahkan, dan (5) membuat format pencatat

data untuk mengumpulkan data.

10) Melakukan Penyelidikan/Percobaan

Keterampilan proses melakukan percobaan yang dapat dikembangkan di

SD/MI dalam mata pelajaran IPA adalah percobaan-percobaan sederhana yang

dilakukan di SD/MI adalah untuk membangun konsep-konsep, dan/atau

prinsip-prinsip dasar IPA, bukan membangun teori baru, atau menerapkan teori. Contoh:

melakukan percobaan berdasarkan rancangan penyelidikan yang telah dibuat atau

melakukan percobaan atau penyelidikan berdasarkan rancangan cara kerja

percobaan yang telah dirancang guru, untuk membangun konsep dasar IPA yang

dipelajari.

2.

IPA sebagai Produk

Produk IPA adalah sekumpulan hasil kegiatan empirik dan kegiatan

analitik yang dilakukan oleh para ilmuwan selama berabad-abad. Pudyo (1991: 2)

menyebutkan bentuk-bentuk produk IPA meliputi istilah, fakta, konsep, prinsip,

(22)

Produk IPA yang disebut istilah adalah sebutan, simbol atau nama dari

benda-benda dan gejala-gejala alam, orang, tempat. Contoh: malaria (sebutan),

lamda (simbol untuk panjang gelombang), matahari (nama benda), angin puting

beliung (gejala alam), Newton (nama orang), Galapagos (nama tempat).

Iskandar (1997: 3) menyatakan bahwa fakta adalah pernyataan-pernyataan

tentang benda-benda yang benar ada, atau peristiwa-peristiwa yang

benar-benar terjadi dan sudah dikonfirmasi secara objektif. Sementara itu Susanto

(1991: 3) mengartikan fakta sebagai ungkapan tentang sifat-sifat suatu benda,

tempat, atau waktu adanya atau terjadinya suatu benda atau kejadian. Sifat yang

dimaksud dapat berupa wujud, bentuk, bangun, ukuran, warna, bau, rasa dan yang

lainnya. Contoh;

1) fakta mengenai sifat: air jeruk rasanya asam.

2) fakta mengenai waktu: Kemerdekaan Indonesia diproklamirkan pada tanggal

17 Agustus 1945.

3) fakta mengenai tempat: Ujung Kulon (tempat suaka badak bercula satu)

4) fakta mengenai orang: Mukibat (adalah orang Indonesia penemu teknik

menyambung singkong).

Konsep dapat diartikan dari beberapa tinjauan. Susanto (1990/1991: 3)

mengartikan konsep dari berbagai sudut pandang, (1) konsep dapat merupakan

istilah yang sudah diberi makna khusus, (2) konsep dapat merupakan penjelasan

tentang ciri-ciri khusus dari sekelompok benda, gejala, atau kejadian, atau

penjelasan tentang ciri-ciri utama untuk mengklasifikasikan atau mengkategorikan

sekelompok benda atau kejadian. Sedangkan Iskandar (1997: 3) mengartikan

”konsep IPA adalah suatu ide yang mempersatukan fakta-fakta IPA”. Jadi konsep merupakan hubungan antara fakta-fakta yang memang berhubungan. Contoh:

1) Konsep merupakan istilah yang diberi makna khusus: gerhana adalah istilah,

tetapi jika gerhana tersebut diberi makna khusus menjadi sebuah konsep

tentang gerhana. Makna khusus yang dimaksud adalah Gerhana adalah

peristiwa alam terhalangnya cahaya sampai ke bumi.

2) Konsep yang merupakan penjelasan ciri-ciri khusus dari sekelompok benda:

(23)

bensin, spiritus) adalah zat yang mempunyai ciri-ciri bentuk selalu berubah

sesuai bentuk wadah/tempat yang ditempatinya, volume dan beratnya selalu

tetap, dapat mengalir dari tempat yang tinggi menuju ke tempat yang lebih

rendah, tidak dapat dimampatkan.

3) Konsep yang merupakan hubungan antara fakta-fakta, yaitu konsep bunyi.

Fakta-fakta yang berhubungan misalnya (i) gong dipukul bergetar

menghasilkan bunyi, (ii) dawai gitar dipetik bergetar menghasilkan bunyi,

(iii) kaleng dipukul bergetar menghasilkan bunyi, terompet ditiup

membrannya bergetar menghasilkan bunyi dan fakta yang lainnya.

Fakta-fakta tersebut berhubungan dalam hal benda yang bergetar-menghasilkan

bunyi. Dari fakta-fakta yang berhubungan ini dibuatlah konsep”bunyi”

sebagai ”bunyi adalah sesuatu yang dihasilkan dari getaran suatu benda”.

Prinsip diartikan sebagai generalisasi tentang hubungan antara

konsep-konsep (Iskandar, 1997: 3). Contoh prinsip dalam IPA: Semua benda dipanaskan

mengalami kenaikan suhu. Prinsip tersebut menghubungkan konsep-konsep

benda, pemanasan, suhu. Prinsip ini dibangun melalui berpikir analitik, sebab

merupakan generalisasi induktif yang ditarik dari beberapa fakta. bersifat tentatif

karena prinsip sewaktu-waktu dapat berubah jika observasi baru dilakukan

menghasilkan hal baru. Para ilmuwan mengatakan bahwa prinsip merupakan

deskripsi yang paling tepat tentang obyek atau kejadian/fenomena. Dalam IPA

prinsip dapat berupa hipotesis, teori atau hukum. Contoh: hukum Mendel, hukum

Newton.

Pertanyaan untuk didiskusikan:

Coba sebutkan pernyataan Hukum III Newton!. Mengapa Hukum Newton tersebut

disebut prinsip IPA?

Produk dalam IPA dapat berupa prosedur. Prosedur diartikan sebagai

“langkah-langkah dari suatu rangkaian kejadian, suatu proses, atau suatu kerja” (Susanto,1991: 4).

(24)

 Prosedur kerja generator pembangkit listrik

 Prosedur fotositesis

 Proses terjadinya angin

 Proses fermentasi alkohol

3.

IPA sebagai Sikap Ilmiah

Sikap ilmiah adalah sikap tertentu yang diambil dan dikembangkan oleh

ilmuwan untuk mencapai hasil yang diharapkan (Iskandar, 1996/1997: 11).

Sikap-sikap ilmiah meliputi:

a. Obyektif terhadap fakta. Obyektif artinya menyatakan segala sesuatu tidak

dicampuri oleh perasaan senang atau tidak senang. Contoh: Seorang peneliti

menemukan bukti pengukuran volume benda 0,0034 m3, maka ia harus

mengatakan juga 0,0034m3, padahal seharusnya 0,005m3.

b. Tidak tergesa-gesa mengambil kesimpulan bila belum cukup data yang

mendukung kesimpulan itu. Contoh: Ketika seorang ilmuwan menemukan

hasil pengamatan suatu burung mempuyai paruh yang panjang dan lancip,

maka dia tidak segera mengatakan semua burung paruhnya panjang dan

lancip, sebelum data-datanya cukup kuat mendukung kesimpulan tersebut.

c. Berhati terbuka artinya bersedia menerima pandangan atau gagasan orang lain,

walaupun gagasan tersebut bertentangan dengan penemuannya sendiri.

Sementara itu, jika gagasan orang lain memiliki cukup data yang mendukung

gagasan tersebut maka ilmuwan tersebut tidak ragu menolak temuannya

sendiri.

d. Tidak mencampur-adukkan fakta dengan pendapat. Contoh: tinggi batang

kacang tanah di pot A pada umur lima (5) hari 2 cm, yang di pot B umur lima

hari tingginya 6,5 cm. Orang lain mengatakan tanaman kacang tanah pada pot

A terlambat pertumbuhannya, pernyataan orang ini merupakan pendapat

bukan fakta.

f. Bersikap hati-hati. Sikap hati-hati ini ditunjukkan oleh ilmuwan dalam bentuk

cara kerja yang didasarkan pada sikap penuh pertimbangan, tidak ceroboh,

selalu bekerja sesuai prosedur yang telah ditetapkan, termasuk di dalamnya

(25)

dengan penuh kehati-hatian berdasarkan fakta-fakta pendukung yang

benar-benar akurat.

g. Sikap ingin menyelidiki atau keingintahuan (couriosity) yang tinggi. Bagi

seorang ilmuwan hal yang dianggap biasa oleh orang pada umumnya, hal itu

merupakan hal penting dan layak untuk diselidiki. Contoh: Orang

menganggap hal yang biasa ketika melihat benda-benda jatuh, tetapi tidak

biasa bagi seorang Issac Newton pada waktu itu. Beliau berpikir keras

mengapa buah apel jatuh ketika dia sedang duduk istirahat di bawah pohon

tersebut. Pemikiran ini ditindaklanjuti dengan menyelidiki selama

bertahun-tahun sehingga akhirnya ditemukannya hukum Gravitasi.

C.

LATIHAN

1. Kumpulkan daun sebanyak-banyaknya, amati dan catat datanya ke dalam tabel

di bawah ini!

Tabel Hasil Pengamatan Bentuk-bentuk Tulang Daun

No Nama

tumbuhan

Bentuk tulang daun

menyirip sejajar Menjari Melengkung

1 Lombok  - - -

2 Dst

3

Dst

Tabel Hasil Klasifikasi/Penggolongan Daun Berdasarkan Bentuk Tulang Daunnya

No

Kelompok tumbuhan berdasarkan bentuk-bentuk tulang daun

menyirip Sejajar Menjari Melengkung

1 Lombok ? ? ?

2

Dst

Mangga

Dst

? ? ?

2. Amati Tabel data di bawah ini, prediksikan apa yang mungkin akan terjadi selanjutnya pada tanaman kacang tanah pada pot nomor V pada hari ke-8?

(26)

Tabel Hasil Percobaan Peranan Air Terhadap Pertumbuhan Tanaman Kacang Tanah

No Pengukuran tinggi batang hari ke... Pot I cm Pot II cm Pot III cm Pot IV cm Pot V cm(tanpa air) 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 - 0,5 1,2 2,0 2,8 3,7 4,5 5,3 - 0,5 1,1 1,9 2,8 3,6 4,5 5,4 - 0,6 1,2 2,0 2,8 3,6 4,4 5.3 - 0,5 1,2 2,0 2,85 3,6 4,5 5,4 - - 0,4 0,45 0,5 0,5 0,5 ....?

3. Apakah sifat hidung mancung itu disebut fakta?. Jika setuju atau tidak setuju, kemukakan dengan alasan yang logis!

Rambu-rambu Jawaban Latihan

1. Dalam mengembangkan/menggunakan KP IPA mengklasifikasi yang perlu diingat adalah adanya dua (2) langkah kegiatan utama, yaitu (1) kegiatan

mengamati ciri obyek yang dijadikan dasar klasifikasi dan menghimpun data

pengamatan dalam sebuah tabel hasil pengamatan, dan ke (2) kegiatan

memilah obyek yang diklasifikasi untuk diklasifikasikan ke dalam kelompok

yang sesuai dengan ciri khususnya, kemudian memasukkannya ke dalam

tabel klasifikasi.

2. Diprediksikan tanaman kacang tanah pada pot V (tanaman coba tanpa diberi air), pada hari ke 8 akan mati, karena tanaman tersebut sejak awal sampai hari

ke 7 tidak menunjukkan tanda-tanda pertumbuhan yang normal seperti

keempat tanaman coba lainnya. Sementara keempat tanaman lainnya makin

lama makin bertambah tinggi, sedangkan tanaman pada pot V tetap 0,5 cm

(27)

Pengembangan Pembelajaran IPA SD 41 3. Sifat hidung mancung bukan fakta tetapi persepsi atau hasil interpretasi,

karena hidung mancung bukan ukuran hasil pengamatan, selain itu sifat

mancung itu relatif. Si Fulan mengatakan mancung, belum tentu bagi si

Anang. Sementara fakta itu adalah berupa sifat (tetapi sama untuk semua

orang), waktu, tempat, dan orang. Jadi hidung mancung bukan fakta.

D.

RANGKUMAN

Kedudukan IPA pada dimensi proses ditunjukkan oleh sejumlah

keterampilan proses IPA dasar dan terintegrasi. Keterampilan proses IPA

diartikan sebagai keterampilan yang dilakukan oleh para ilmuwan. Dalam proses

IPA terkandung cara kerja dan cara berpikir untuk kemajuan IPA itu sendiri.

Proses-proses IPA yang termasuk ke dalam keterampilan proses IPA dasar adalah

mengamati, mengukur, mengklasifikasi, menginterpretasi, memprediksi,

mengkomunikasikan hasil, menggunakan alat, menarik kesimpulan. Proses-proses

IPA yang termasuk ke dalam keterampilan proses IPA terintegrasi adalah

merumuskan masalah penelitian/percobaan, mengidentifikasi dan

mendeskripsikan variabel, mendeskripsikan hubungaan antar variabel,

mengendalikan dan kemungkinan mengontrol variabel, mendefinisikan variabel

secara operasional, memperoleh dan menyajikan data, mengolah data, menyusun

hipotesis, merancang penelitian/penyelidikan, melakukan penelitian/penyelidikan.

Pada tataran penerapan, keterampilan proses dasar lebih sederhana

dibanding dengan penerapan keterampilan proses terintegrasi yang lebih

kompleks. Penerapan keterampilan proses terintegrasi lebih rumit karena

memerlukan penggunaan keterampilan proses yang lain. Keterampilan proses

dasar merupakan modal dasar untuk dapat mengembangkan keterampilan proses

terintegrasi.

Kedudukan IPA pada dimensi produk mengkaji produk-produk IPA yang

diperoleh dari kegiatan serangkaian proses-proses IPA. Produk-produk IPA

meliputi istilah, fakta, konsep, prinsip, dan prosedur (urutan proses dari suatu

kejadian/fenomena alam).

Kedudukan IPA pada dimensi sikap: dipahami sebagai sikap-sikap yang

(28)

ilmiah meliputi: obyektif terhadap fakta, tidak cepat mengambil kesimpulan jika

data yang mendukung belum kuat/lengkap, berhati terbuka, berhati-hati, tidak

mencampur adukkan fakta dengan pendapat, ingin menyelidiki

D.

TES FORMATIF

Bacalah dengan seksama pertanyaan-pertanyaan yang akan Anda kerjakan!,

pahami maksudnya! Jawablah pertanyaan dengan memberikan uraian secara jelas

dan runtut!

1. Apa yang dimaksud dengan keterampilan proses dasar?

2. Sebutkan pula jenis-jenis keterampilan proses dasar tersebut! Apa yang

dimaksud dengan keterampilan proses terintegrasi?

3. Sebutkan jenis-jenis keterampilan proses terintegrasi!

5. Identifikasikan keterampilan proses IPA terintegrasi dari sebuah judul

percobaan sederhana berbunyi “Pertumbuhan Tanaman Jagung Ditinjau Dari

Jenis Tekstur Tanah”. Berdasarkan judul tersebut jawablah

pertanyaan-pertanyaan berikut ini!

a. Buatlah tiga rumusan masalahnya!

b. Identifikasikan jenis variabel bebas, variabel terikat, dan variabel

kontrolnya!, dan deskripsikan masing-masing variabel dengan jelas!

c. Definisikan secara operasional masing-masing variabel hasil identifikasi

Anda!

6. Jelaskan apa yang dimaksud dengan IPA sebagai produk!

7. Sebutkan 5 macam produk IPA!

8. Identifikasikan fakta-fakta dari sebuah konsep: pemuaian pada benda padat!

9. Identifikasikan konsep-konsep pada prinsip yang berbunyi: besarnya gaya

mempengaruhi kecepatan gerakan suatu benda!

10. Jelaskan apa sikap ilmiah itu?

11. Identifikasikan contoh sikap ilmiah apa saja yang terkembangkan pada

pembelajaran IPA kelas IV Semester II tentang KD 7.1: Menyimpulkan

hasil percobaan bahwa gaya (dorongan dan tarikan) dapat mengubah gerak

(29)

12. Jelaskan bagaimana kita menghubungkan sikap ilmiah dengan sikap

mengagungkan kebesaran Tuhan YME?

E. UMPAN BALIK

Cocokkanlah jawaban anda dengan kunci jawaban sub-Unit 1.2 yang

terdapat pada bagian akhir unit ini. Hitunglah jawaban Anda yang benar.

Gunakanlah rumus di bawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda

terhadap materi sub-Unit 1.2.

Rumus:

Skor jawaban Anda yang benar

Tingkat penguasaan = X 100%

Skor total (75)

Penentuan Skor : Setiap butir soal yang dijawab dengan benar (100%) diberi

skor berbeda. Jika jawaban benar, setiap butir nomor diberi

skor 5, kecuali butir soal nomor 5 diberi skor 20 jika

jawabannya benar.

Arti tingkat penguasaan yang Anda capai :

90 – 100% = baik sekali

80 - 89% = baik

70 – 79% = cukup

< 70% = kurang

Bila Anda mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat melanjutkan

dengan Unit selanjutnya. Selamat untuk Anda ! Tetapi apabila tingkat penguasaan Anda masih di bawah 80%, Anda harus mempelajari kembali materi

(30)

(31)

SUB-UNIT 1.3

HAKIKAT PEMBELAJARAN IPA

A. PENGANTAR

Sub-Unit 1.3 ini akan mengajak Anda untuk mengkaji secara cermat dan

seksama hal-hal yang berkenaan dengan hakikat pembelajaran IPA SD/MI. Untuk

itu marilah kita baca secara seksama paparan bahan ajar pada bagian ini. Setelah

pengkajian secara mendalam tentang materi sub-Unit 3 ini diharapkan Anda dapat

1) menjelaskan pengertian belajar dan pembelajaran IPA menurut teori belajar

behavioristik; 2) menjelaskan pengertian belajar dan pembelajaran IPA menurut

teori konstruktivistik; 3) menjelaskan dampak pengertian belajar dan

pembelajaran IPA menurut teori behavioristik terhadap pembelajaran IPA SD/MI;

dan 4) menjelaskan dampak pengertian belajar dan pembelajaran IPA menurut

teori konstruktivistik terhadap pembelajaran IPA SD/MI

B. URAIAN

Sudah kenalkah Anda dengan teori-teori belajar? Bagi anda yang sudah

mengenal marilah disegarkan kembali memori terhadap teori-teori tersebut,

sedangkan bagi anda yang belum kenal marilah mengkaji teori-teori belajar

tersebut agar memahami apa sebenarnya belajar itu.

1.

Teori Belajar dan Pembelajaran Behavioristik

Teori belajar perilaku (behavioristik) merupakan teori belajar yang

dikemukakan oleh beberapa ahli yaitu: (i) Ivan Pavlov dengan teori classical

conditioning, (ii) Skinner dengan teori operant conditioning, dan (iii) Bandura

dengan teori observasional atau teori belajar sosial. Secara umum teori belajar

perilaku menyatakan bahwa belajar merupakan suatu perubahan perilaku yang

(32)

respon-4 6 Pengembangan Pembelajaran IPA SD

respon menurut prinsip-prinsip mekanistik (Dahar, 1989: 19). Dari pengertian

tersebut dapat dikatakan belajar melibatkan terbentuknya hubungan-hubungan

tertentu antara satu seri stimulus (serangkaian stimulus) dengan respon-respon.

Yang dimaksud dengan stimulus adalah penyebab belajar (yaitu lingkungan,

sesuatu yang bertindak terhadap organisme yang menyebabkan organisme

tersebut memberikan respon-respon (tanggapan). Para penganut teori perilaku

(behaviourist) berpendapat, bahwa sudah cukup bagi siswa untuk megasosiasikan

stimulus-stimulus dan respon-respon, dan diberi penguatan bila mereka

memberikan respon yang benar. Para penganut teori ini tidak mempersoalkan apa

yang terjadi dalam pikiran siswa sebelum dan sesudah respon dibuat.

Ahli lain menyatakan bahwa belajar adalah perubahan tingkah laku yang

relatif permanen sebagai hasil dari tindakan penguatan (reinforcement)

(Hergenhahn, 1982 dalam Sutrisno & Kresnadi, 2007: 2-2). Tingkah laku sebagai

padanan behaviour merupakan media yang dapat digunakan untuk menunjukkan

suatu struktur telah dipelajari atau tingkah laku merupakan fungsi dari stimulus,

pujian atau hukuman (Blackman, 1984 dalam Sutrisno, dkk. 2007: 2). Dalam

pembelajaran, stimuli, pujian atau hukuman merupakan kejadian yang dibuat

secara sengaja oleh guru. Respons siswa terhadap stimuli diaktualisasikan dalam

bentuk tingkah laku. Jadi, tingkah laku dipandang sebagai hasil dari kegiatan

pembelajaran.

b. Pembelajaran Behavioristik

Apa dan bagaimanakah pembelajaran behavioristik itu? Pembelajaran

behavioristik merupakan bentuk pembelajaran yang menggunakan teori

behaviourisme. Artinya bahwa dalam pembelajaran tersebut menekankan pada

pemberian stimuli, pujian atau hukuman untuk memperoleh respons siswa sebagai

bentuk hasil belajarnya, dan menggunakan lingkungan belajar sebagai bagian

penting dari pembelajaran. Sutrisno & Kresnadi, (2007: 2-3) menyatakan bahwa

ciptakan lingkungan yang sesuai, maka anda akan dapat membangun suatu

(33)

(berurutan), dan (ii) lingkungan belajar siswa dimanipulasi sedemikian rupa

sehingga mendorong siswa belajar.

Salah satu bentuk realisasi pembelajaran behavioristik adalah seperti yang

dikemukakan oleh Gagne yang dikenal dengan sebutan teori Hierarki Belajar

Gagne. Prosedur yang ditempuh adalah yang dimulai dari (i) menetapkan secara

verbal deskripsi operasional sejumlah variabel kemampuan yang diharapkan

(sekarang disebut tujuan pembelajaran/sasaran belajar), (ii) membuat hipotesis

hubungan hirarki antar variabel, (iii) menetapkan model hirarki belajar untuk

mewujudkan hubungan antar variabel yang dihipotesiskan, serta (iv) menetapkan

sejumlah tata cara untuk memvalidasi hirarki.

Contoh Penerapan Pembelajaran Behaviouristik

Mata Pelajaran : IPA SD

Kelas : 4

Langkah-langkah :

1) Menetapkan tujuan mata pelajaran IPA SD Kelas, ada 7 butir tujuan. Tujuan

mata pelajaran ini sama untuk semua tingkatan kelas, sedangkan yang

membedakan antar tingkatan kelas adalah adalah tujuan yang dirumuskan

dalam SK dan KD (tujuan-tujuan ini tujuan yang dihipotesiskan untuk dicapai

siswa). Terdapat dua kemungkinan bagi para siswa dalam pembelajaran dan

penguatan mata pelajaran yaitu (1) menguasai , atau (2) tidak menguasai.

2) Menyusun materi bahan ajar yang diduga dapat mewujudkan

kompetensi-kompetensi. Materi bahan ajar tersebut yang tersurat dalam rumusan KD mata

pelajaran di semua semester (ganjil dan genap). Contoh: di semester ganjil

materi ajar kelas 4 tersusun secara terurut mulai KD 1.1 s.d KD 6.3, di

semester genap KD 7.1 s.d KD 11.3.

3) Menyusun urutan belajar. Dalam tahap ini guru membelajarkan siswa

mengikuti hirarki KD-KD dalam kurikulum. Jika misalnya KD 1.1 sudah

berhasil diselesaikan dan dikuasai berdasarkan standar yang telah ditetapkan,

maka pembelajaran baru boleh dilanjutkan ke KD 1.2, dan seterusnya.

Penguatan-penguatan yang diberikan berupa latihan atau tugas. Jika

(34)

siswa merasa senang dan mendapat pujian, tetapi manakala belum berhasil

siswa diberi kesempatan untuk memperbaiki (ini merupakan hukuman).

4) Menetapkan cara untuk memvalidasi hirarki belajar. Misal, dengan cara:

mengukur hasil belajar dari materi ajar yang disusun secara hirarkis dari yang

sederhana ke yang kompleks, dari yang mudah ke yang sulit, dari yang

konkrit ke yang abstrak, dari yang dekat ke yang jauh, melalui teknik tes dan

non tes yang meliputi domain/ranah kognitif, afektif, dan psikomotorik.

Domain kognitif merujuk apa yang dipikirkan seseorang; domain afektif

(sikap) merujuk kepada apa yang dirasakan seseorang, dan domain

psikomotorik (keterampilan) merujuk kepada yang dilakukan seseorang.

Hasil belajar dari tiga domain ini terbentuk dan tercermin secara simultan.

2.

Filosofi Teori Belajar Konstruktivistik

Teori belajar konstruktivistik dikembangkan dari teori Developmental

Piaget. Dalam teori developmental, Piaget mengemukakan empat periode

perkembangan intelektual manusia sejak dilahirkan sampai dengan puncak

perkembangannya. Empat periode perkembangan inletektual manusia yang

dimaksud yaitu: (a) periode sensori-motor, (b) pra-operasional, (c) konkrit

operasional, dan (d) operasional formal (berpikir abstrak) atau hipotetiko-deduktif

(Dahar, 1989: 152). Masing-masing tahap perkembangan intelektual tersebut akan

dipaparkan berikut ini.

a. Periode Sensori Motor (0-2 tahun)

Periode sensori motor menempati dua tahun pertama dalam masa

kehidupannya. Selama periode ini anak mengatur alamnya didominasi oleh

indera-inderanya (sensori) dan tindakan-tindakannya (motor). Selama periode ini

bayi tidak mempunyai konsepsi object permanence. Contohnya bila suatu benda

disembunyikan, ia gagal untuk menemukannya. Pengalaman terus bertambah

selama periode ini sampai mendekati akhir periode sensori motor, bayi mulai

menyadari bahwa benda yang disembunyikan itu masih ada, dan ia mulai

mencarinya sesudah dilihatnya benda itu disembunyikan. Konsep-konsep yang

(35)

berkembang dan terinkorporasi (terjadi, tergabung) ke dalam pola-pola perilaku

anak.

b. Periode Pra-operasional (2-7 tahun)

Rentang umur anak 2 sampai 7 tahun inilah yang disebut oleh Piaget

sebagai periode pra-operasional. Dinamakan pra-operasional karena pada rentang

umur ini anak belum mampu melaksanakan operasi-operasi mental, seperti yang

telah dikemukakan terdahulu, seperti menambah, mengurangi dan yang lain-lain.

Ciri-ciri yang dapat dikenali dari periode pra-operasional ini adalah 1)

kemampuan menalar transduktif; 2) berpikir irreversibel (tidak dapat balik); 3)

sifat egosentris, dan 4) lebih berpikir statis tentang suatu peristiwa daripada

transformasi suatu keadaan ke keadaan lain.

1) Kemampuan menalar transduktif

Kemampuan menalar transduktif dimiliki oleh anak pada rentang usia 2-4

tahun yang disebut sebagai sub-periode pra-logis. Sub-periode kedua dari periode

pra-operasional adalah berada pada rentang usia 4-7 tahun, yang disebut

sub-periode intuitif. Kemampuan menalar transduktif menurut Piaget (Dahar, 1989:

153) mengatakan “penalaran anak bukan deduksi dan bukan pula induksi”.

Pemikiran ini bergerak dari khusus ke khusus, tanpa menyentuh yang umum.

Anak melihat suatu hubungan hal-hal tertentu yang sebenarnya hubungan tersebut

tidak ada. Contoh berpikir transduktif tersebut misalnya “saya belum tidur jadi

belum sore”. Dari pernyataan anak tersebut sebenarnya tidak ada hubungan antara belum tidur dengan sore hari, tetapi anak tersebut menghubungkannya

berdasarkan pola pikirnya sendiri, bukan hubungan antar dua hal yang khusus

dengan umum atau antara umum dengan khusus.

2) Berpikir irreversibel

Berpikir irreversibel artinya anak tidak mampu memecahkan masalah

yang memerlukan berpikir reversibel. Contohnya sebagai berikut; “Apakah kamu

(36)

5 0 Pengembangan Pembelajaran IPA SD mempunyai saudara?” ”Tidak” Jadi dari contoh tersebut secara jelas dapat dipahami bahwa anak belum dapat berpikir balik.

3) Sifat egosentris

Anak bersifat egosentris. Fenomena berpikir egosentris ditunjukkan oleh anak kesulitan untuk menerima pendapat orang lain. Sifat egosentris yang

dimaksud memasuki kawasan bahasa dan komunikasi, bukan personalitas

(individu) anak. Contoh: pada waktu anak pra-operasional bermain bersama-sama.

Pembicaraan egosentris mereka adalah bahwa anak-anak itu ”saling berbicara”

tetapi sebetulnya tanpa mengharapkan saling berbicara atau saling menjawab.

4) Berpikir Statis.

Bila kepada anak yang berkemampuan berpikir statis tersebut ditunjukkan

dua bola dari plastisin yang sama besarnya. Selanjutnya salah satu bola tersebut

diubah bentuknya seperti sosis. Kemudian kepada anak tersebut ditanyakan

”masih sama banyakkah zat pada kedua lilin ini?, anak akan menjawab ”yang

berbentuk sosis lebih besar”.

c. Periode Operasional Konkret (7-11 tahun)

Periode ini merupakan awal dari berpikir rasional, artinya anak memiliki

operasi-operasi logis yang dapat diterapkannya pada masalah-masalah konkret.

Operasi anak pada periode ini terikat pada pengalaman perorangan.

Operasi-operasi itu konkret bukan Operasi-operasi-Operasi-operasi formal. Anak belum dapat berurusan

dengan materi abstrak seperti hipotesis dan proposisi-proposisi verbal. Berpikir

operasional konkret lebih stabil dibanding dengan berpikir statis yang terdapat

pada anak pra-operasional.

Ciri-ciri umum yang ditunjukkan oleh anak pada periode operasional

konkret yaitu: (1) mampu menyusun urutan seri objek, (2) mengalami

kemampuan berbahasa, (3) sifat egosentris berkurang, bergeser ke sosiosentris

(37)

d. Periode Operasional Formal (11 tahun ke atas)

Periode ini ditandai oleh kemampuan anak dalam operasi-operasi konkret

untuk membentuk operasi-operasi yang lebih kompleks. Periode ini disebut juga

tahap adolesen. Anak mulai dapat memecahkan masalah verbal yang serupa.

Misal: Abas lebih putih dari Hasan. Abas lebih hitam dari Budi. Siapakah yang

terhitam dari ketiga anak ini?

Ciri-ciri umum anak pada periode operasional formal yaitu:

1) berpikir hipotetis-deduktif (dapat merumuskan banyak alternatif hipotesis

dalam menanggapi masalah, dan memeriksa data terhadap hipotesis untuk

membuat kputusan yang layak; tetapi belum dapat menerima atau menolak

hipotesis)

2) berpikir proposisional (dapat mena