METODE PENELITIAN ILMIAH (Dicompilasi oleh : Drs. Akmam, M.Si)
Pendahuluan
Setiap mahasiswa yang akan menyelesaikan studinya diwajibkan untuk menyusun suatu karya ilmiah. Dengan menulis karya ilmiah, diharapkan mampu merangkum dan mengaplikasikan semua pengalaman pendidikannya untuk memecahkan masalah dalam bidang tertentu secara sistematis dan logis, berdasarkan data atau informasi yang akurat dan didukung analisis yang tepat, dan menuangkannya dalam bentuk laporan hasil penelitian ilmiah.
Laporan penelitian adalah laporan yang disusun melalui tahap-tahap berdasarkan teori tertentu dan menggunakan metode ilmiah yang sudah disepakati oleh para ilmuwan. Suatu laporan penelitian harus menyajikan kebebenaran ilmiah, dari hasil pengamatan dengan analisis yang cermat. Materi yang ditelaah harus berorientasi pada proses peningkatan nilai tambah secara kreatif dan inovatif, serta mampu memberikan sumbangan baru bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Perkembangan ilmu pengetahuan itu sendiri bertujuan untuk mengungkapkan kaedah-kaedah baru mengenai fenomena alam, sosial atau kemanusiaan serta penerapannya untuk meningkatkan kesejahteraan umat manusia. Ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan masukan yang sangat penting dalam pembangunan nasional. Ilmu pengetahuan dan teknologi dikembangkan melalui kegiatan penelitian. Penelitian merupakan salah satu upaya pengembangan profesi tenaga kependidikan.
Ilmu Pengetahuan Dan Teknologi
Ilmu pengetahuan berawal dari rasa ingin tahu mengenai suatu fenomena yang kita temukan dalam kehidupan sehari-hari. Rasa ingin tahu tersebut merangsang kita untuk mengetahui lebih mendalam mengenai apa, mengapa atau bagaimana fenomena yang kita temukan. Dengan demikian, ilmu pengetahuan barawal dari adanya fenomena, baik fenomena itu terjadi di alam, masyarakat atau diri manusia. Fenomena dapat pula timbul dari gagasan yang berupa praduga, tanpa adanya kejadian yang konkrit. Fenomena itu dapat pula diciptakan melalui percobaan dalam lingkungan yang terkendali. Selanjutnya fenomena itu diamati dan dinalar untuk mencari hubungan sebab-akibat (kausalitas) antara variabel dalam fenomena tersebut. Proses pengamatan dan penalaran tersebut dilakukan secara sistematis dengan cara yang disebut metode ilmiah. Jadi, ilmu pengetahuan adalah pengetahuan tentang hubungan sebab-akibat suatu fenomena yang disusun secara sistematis dari pengamatan, penalaran atau percobaan.
disebut metode ilmiah. Dengan demikian ilmu pengetahuan dan metode ilmiah mempunyai sifat logis, obyektif, sistematis, andal, dirancang, dan akumulatif.
Logis atau masuk akal, yaitu sesuai dengan logika atau aturan berpikir yang ditetapkan dalam cabang ilmu pengetahuan yang bersangkutan. Definisi, aturan, inferensi induktif, probabilitas, kalkulus, dan lain-lain merupakan bentuk logika yang menjadi landasan ilmu pengetahuan.
Obyektif atau sesuai dengan fakta. Fakta adalah informasi yang diperoleh dari pengamatan atau penalaran fenomena. Obyektif dalam ilmu pengetahuan berkenaan dengan sikap yang tidak tergantung pada suasana hati, prasangka atau pertimbangan nilai pribadi. Atribut obyektif mengandung arti bahwa kebenaran ditentukan oleh pengujian secara terbuka yang dilakukan dari pengamatan dan penalaran fenomena.
Sistematis yaitu adanya konsistensi dan keteraturan internal. Kedewasaan ilmu pengetahuan dicerminkan oleh adanya keteraturan internal dalam teori, hukum, prinsip dan metodenya. Konsistensi internal dapat berubah dengan adanya penemuan-penemuan baru. Sifat dinamis ini tidak boleh menghasilkan kontradiksi pada azas teori ilmu pengetahuan.
Andal yaitu dapat diuji kembali secara terbuka menurut persyaratan yang ditentukan dengan hasil yang dapat diandalkan. Ilmu pengetahuan bersifat umum, terbuka dan universal.
Dirancang. Ilmu pengetahuan tidak berkembang dengan sendirinya. Ilmu pengetahuan dikembangkan menurut suatu rancangan yang menerapkan metode ilmiah. Rancangan ini akan menentukan mutu keluaran ilmu pengetahuan.
Akumulatif. Ilmu pengetahuan merupakan himpunan fakta, teori, hukum atau aturan, yang terkumpul sedikit demi sedikit. Apabila ada kaedah yang salah, maka kaedah itu akan diganti dengan kaedah yang benar. Kebenaran ilmu bersifat relatif dan temporal, tidak pernah mutlak dan final, sehingga dengan demikian ilmu pengetahuan bersifat dinamis dan terbuka.
Penelitian dan Cirinya
Kegiatan untuk mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi dilakukan dengan penelitian. Penelitian bertujuan untuk menciptakan ilmu pengetahuan baru atau menerapkan teknologi untuk memecahkan suatu masalah. Penelitian dilakukan dengan metode ilmiah. Jadi, penelitian adalah kegiatan yang menggunakan metode ilmiah untuk mengungkapkan ilmu pengetahuan atau menerapkan teknologi.
Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan metode ilmiah. Penerapan metode ilmiah dalam penelitian bertujuan agar keluaran penelitian dapat dipertanggung jawabkan kebenarannya atau mutunya. Sedangkan tesis sebagai keluaran penelitian diuraikan atau dibuktikan secara analitis, yaitu dijelaskan hubungan sebab-akibat antara variabel-variabel dengan menggunakan metode ilmiah.
Telah dikemukakan bahwa penelitian merupakan suatu kegiatan untuk memperoleh jawaban atau penjelasan mengenai suatu fenomena yang diamati. Jika fenomena itu sudah ada, penelitian akan berkisar mengenai struktur fenomena tersebut. Peneliti diminta menerangkan komponen-komponen yang esensial yang membentuk fenomena tersebut, dan bagaimana hubungan sebab-akibat diantara komponen-komponen tersebut. Jika fenomena belum ada, penelitian akan bertujuan untuk menciptakan fenomena tersebut. Pertanyaan yang dijawab dalam penelitian ialah struktur yang bagaimana yang harus diciptakan untuk menghasilkan fenomena dengan fungsi dikehendaki, dan apa yang dapat digunakan untuk menciptakan struktur tersebut.
Proses Penelitian
Penelitian merupakan suatu siklus. Setiap tahapan akan diikuti oleh tahapan lain secara terus menerus. Tahapan-tahapan penelitian itu adalah:
•Identifikasi masalah •Perumusan masalah •Penelusuran pustaka •Rancangan penelitian •Pengumpulan data •Pengolahan data •Penyimpulan hasil
Tahapan ini hendaknya tidak dilihat sebagai lingkaran tertutup, tetapi sebagai suatu spiral yang semakin lama makin tinggi. Penyimpulan hasil suatu penelitian akan merupakan masukan bagi proses penelitian lanjutan, dan seterusnya.
Identifikasi masalah. Penelitian dimulai dari pertanyaan yang belum dapat dijawab oleh seorang peneliti. Untuk ini diperlukan adanya motivasi yang berupa rasa ingin tahu untuk mengembangkan dan menerapkan ilmu pengetahuan dan teknologi. Untuk melihat dengan jelas tujuan dan sasaran penelitian, perlu diadakan identifikasi masalah dan lingkungan masalah itu. Masalah penelitian selanjutnya dipilih dengan kriteria, antara lain apakah penelitian itu dapat memecahkan permasalahan, apakah penelitian itu dapat diteliti dari taraf kemajuan pengetahuan, waktu, biaya maupun kemampuan peneliti sendiri, dan lain-lain. Permasalahan yang besar biasanya dibagi menjadi beberapa sub-masalah. Substansi permasalahan diidentifisikasikan dengan jelas dan konkrit. Pengertian-pengertian yang terkandung didalamnya dirumuskan secara operasional. Sifat konkrit dan jelas ini, memungkinkan pertanyaan-pertanyaan yang diteliti dapat dijawab secara eksplisit, yaitu apa, siapa, mengapa, bagaimana, bilamana, dan apa tujuan penelitian. Dengan identifikasi yang jelas peneliti akan mengetahui variabel yang akan diukur dan apakah ada alat-alat untuk mengukur variabel tersebut.
memadukan pengetahuannya menjadi suatu perumusan. Untuk itu, diperlukan perumusan tujuan penelitian yang jelas, yang mencakup pernyataan tentang mengapa penelitian dilakukan, sasaran penelitian, maupun perkiraan penggunaan dan dampak hasil penelitian. Permasalahan yang masih samar-samar dan diragukan mulai dipertegas dalam bentuk perumusan yang fungsional. Verbalisasi gagasangagasan dapat dirumuskan agar orang lain dapat memahaminya. Pandanganpandangan teori diuraikan secara jelas, sehingga mudah diteliti dan dapat dijadikan titik tolak penelitian. Perumusan masalah dapat dilakukan dengan pembuatan model.
Hipotesis merupakan salah satu bentuk konkrit dari perumusan masalah. Dengan adanya hipotesis, pelaksanaan penelitian diarahkan untuk membenarkan atau menolak hipotesis. Pada umumnya hipotesis dirumuskan dalam bentuk pernyataan yang menguraikan hubungan sebab-akibat antara variabel bebas dan tak bebas gejala yang diteliti. Hipotesis mempunyai peranan memberikan arah dan tujuan pelaksanaan penelitian, dan memandu ke arah penyelesaiannya secara lebih efisien. Hipotesis yang baik akan menghindarkan penelitian tanpa tujuan, dan pengumpulan data yang tidak relevan. Tidak semua penelitian memerlukan hipotesis.
Penelusuran pustaka. Penelitian dimulai dengan penelusuran pustaka yang
berhubungan dengan subyek penelitian tersebut. Penelusuran pustaka merupakan langkah pertama untuk mengumpulkan informasi yang relevan untuk penelitian. Penelusuran pustaka dapat menghindarkan duplikasi pelaksanaan penelitian. Dengan penelusuran pustaka dapat diketahui penelitian yang pernah dilakukan dan di mana hal itu dilakukan.
Rancangan penelitian. Rancangan penelitian mengatur sistematika yang akan dilaksanakan dalam penelitian. Memasuki langkah ini peneliti harus memahami berbagai metode dan teknik penelitian. Metode dan teknik penelitian disusun menjadi rancangan penelitian. Mutu keluaran penelitian ditentukan oleh ketepatan rancangan penelitian.
Pengumpulan data. Data penelitian dikumpulkan sesuai dengan rancangan
penelitian yang telah ditentukan. Data tersebut diperoleh dengan jalan pengamatan, percobaan atau pengukuran gejala yang diteliti. Data yang dikumpulkan merupakan pernyataan fakta mengenai obyek yang diteliti.
Pengolahan data. Data yang dikumpulkan selanjutnya diklasifikasikan dan
diorganisasikan secara sistematis serta diolah secara logis menurut rancangan penelitian yang telah ditetapkan. Pengolahan data diarahkan untuk memberi argumentasi atau penjelasan mengenai tesis yang diajukan dalam penelitian, berdasarkan data atau fakta yang diperoleh. Apabila ada hipotesis, pengolahan data diarahkan untuk membenarkan atau menolak hipotesis. Dari data yang sudah terolah kadangkala dapat dibentuk hipotesis baru. Apabila ini terjadi maka siklus penelitian dapat dimulai lagi untuk membuktikan hipotesis baru.
sistematis menjadi ikatan pengertian sebab-akibat obyek penelitian. Setiap kesimpulan dapat diuji kembali validitasnya dengan jalan meneliti jenis dan sifat data dan model yang digunakan.
Fungsi Teori dalam Penelitian
Teori dapat didefinisikan sebagai seperangkat konsep, asumsi, dan generalisasi yang dapat digunakan untuk mengungkapkan dan menjelaskan suatu gejala. Dengan demikian secara umum suatu teori mempunyai tiga fungsi, yaitu (1) menjelaskan (explanation), (2) meramalkan (prediction), dan (3) pengendalian (control) suatu gejala. Dalam konteks kegiatan penelitian, suatu teori berfungsi untuk
(1) memperjelas dan mempertajam ruang lingkup variabel yang akan diteliti, (2) memprediksi dan memandu untuk menemukan fakta yang selanjutnya
digunakan untuk mermuskan hipotesis dan menyusun instrumen penelitian Sebab pada dasarnya hipotesis itu merupakan pernyataan yang bersifat prediktif.
(3) mengontrol, mencandra, membahas hasil penelitian, dan selanjutnya digunakan untuk memberikan saran.
Berdasakan proses penelitiannya dapat diamati bahwa teori dalam penelitian kuantitatif berfungsi untuk memperjelas permasalahan, penyusunan hipotesis, menyusun instrumen dan pembahasan terhadap hasil analisis data. Penelitian kuantitatif sebenarnya adalah mencari data untuk dicocokkan dengan teori. Sedangkan teori dalam penelitian kualitatif berfungsi untuk memperkuat peneliti sebagai human instrument, sehingga peneliti mempunyai kemampuan untuk menggali informasi secara lengkap, mendalam dan mampu mengkonstruksi temuantemuannya ke dalam tema dan hipotesis. Dengan demikian dalam penelitian kualitatif, peneliti mencari teori untuk menjelaskan data yang ditemukan.
Secara umum, seorang peneliti supaya dapat membangun hipotesis atau dapat menjelaskan data yang ditemukan ia harus banyak membaca buku-buku atau hasil-hasil penelitian. Buku-buku, jurnal-jurnal, atau hasil-hasil-hasil-hasil penelitian ini haruslah memenuhi tiga kriteria, yaitu (1) relevansi (2) kelengkapan, serta (3) kemuthakiran atau kabaharuan sumber. Relevansi berkenaan dengan kecocokan antara variabel yang diteliti dengan teori yang dikemukakan, kelengkapan berkenaan dengan banyaknya sumber yang dibaca untuk mendukung ke-komprehensif-an uraian/pembahasan, sedangkan kemutakhiran berkenaan dengan dimensi waktu.
Makin baru sumber yang digunakan, makin mutakhir teori yang diperoleh. Khusus menyangkut masalah relevansi, hasil penelitian yang relevan bukan berarti sama dengan yang akan diteliti, tetapi penelitian tersebut masih dalam lingkup atau tema yang sama. Secara teknis, hasil penelitian yang relevan mungkin dapat dilihat dari (1) permasalahan yang diteliti, (2) waktu penelitian, (3) tempat penelitian, (4) sampel penelitian, (5) metode penelitian, (6) analisis, dan (7) kesimpulan.
(3) pengetahuan itu tidak dapat digeneralisasikan. Dalam interpretivisme, peneliti harus menjadi orang dalam (to be insider) untuk memahami „obyek‟ yang diteliti.
Hasil Penelitian
Keluaran penelitian dapat berupa teori atau metode proses dalam prototip baru. Keluaran penelitian merupakan kontribusi penelitian pada perbendaharaan ilmu pengetahuan dan teknologi. Hasil tersebut dapat dikelompokkan menjadi perangkat lunak yaitu informasi dasar dan publikasi ilmiah, serta perangkat keras (prototip).
Yang dimaksud dengan informasi dasar di sini ialah hasil penelahaan sesuatu aspek mengenai alam lingkungan, masyarakat, kondisi sosial, budaya dan sebagainya. Hasil penelahaan tersebut disusun sebagai teori, metode, proses baru. Informasi dasar ini penting jika seorang penelitian akan mengajukan hak patent atau HAKI (hak atas kekayaaan intelektual) dari hasil penelitiannya. Hasil penelitian (seharusnya) juga dapat disebarluaskan melalui publikasi ilmiah. Publikasi ilmiah adalah sarana agar kontribusi penelitian dapat dibahas dan diuji kembali secara terbuka oleh masyarakat ilmiah. Publikasi ilmiah memungkinkan masuknya umpan balik bagi peneliti. Umpan balik ini penting karena dengan demikian suatu hasil penelitian akan diuji dan diuji lagi. Dengan cara demikianlah sifat akumulatif dalam metode ilmiah itu berlangsung.
Bentuk lain dari keluaran penelitian adalah perangkat keras atau prototip. Prototip merupakan produk awal penelitian. Prototip tersebut masih dalam skala laboratorium dan jumlahnya tidak banyak. Prototip selanjutnya dapat dikembangkan untuk menjadi produksi masal. Akhirnya, hasil penelitian memang harus diujudkan sebagai produk dalam bentuk laporan penelitian. Pembuatan laporan penelitian ini salah satunya berfungsi sebagai dokumentasi dari kegiatan penelitian itu sendiri.
Penguasaan metode penelitian dapat meningkatkan kemampuan dosen dan mahasiswa untuk menghasilkan keluaran penelitian yang bermutu. Keluaran penelitian dapat menjadi kontribusi perguruan tinggi dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta pembangunan nasional. Dengan demikian, penelitian merupakan wahana penting bagi perguruan tinggi untuk turut berperan dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta pembangunan nasional.
Hasil penelitian dapat dipandang sebagai produk atau jasa. Untuk itu, setiap akhir kegiatan penelitian hendaknya setiap peneliti dapat merangkum hasil penelitiannya dalam bentuk (1) informasi-informasi dasar, (2) publikasi ilmiah, (3) metode atau prototip, dan (4) laporan penelitian. Dari penyajian produk ini akan terlihat kontribusi penelitian bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
PERKEMBANGAN IPA
Mulanya berkembang sangat lambat (abad 15-16)
Lebih pesat setelah Copernicus yang kemudian diperkuat Galileo (konsep geosentris konsep heliosentris), dikenal sebagai permulaan abad ilmu pengetahuan modern (kebenaran berdasarkan induksi)
Sangat pesat setelah konsep fisika kuantum dan relativitas (awal abad 20) perlu revisi dan penyesuaian konsepsi ilmu pengetahuan ke arah pemikiran modern
Hipotesis: dapat ditolak kebenarannya
Teori: sudah diuji kebenarannya, tapi masih mungkin diperbaiki menjadi teori yang yang lebih tepat
Hukum: landasan ilmu yang sudah tidak diragukan kebenarannya.
Dua konsepsi IPA:
IPA klasik dengan telaahan bersifat Makroskopik
IPA modern dengan telaahan bersifat Mikroskopik
Konsep klasik dan modern lebih mengacu pada konsepsi cara berpikir, cara memandang, dan cara menganalisis suatu fenomena alam BUKAN pada waktu penemuannya.
Perkembangan yang makin cepat menyebabkan IPA diklasifikasikan menjadi berbagai disiplin ilmu sub disiplin ilmu spesialisasi
Tetapi muncul juga ilmu multidisplin karena munculnya fenomena baru yang tidak mungkin ditelaah hanya dengan satu disiplin ilmu saja.
Abad 15 16 19 20
-Pseudo -Awal IPA -revolusi industri -IPA Modern science sekarang -penemuan mesin -alat riset canggih
-Mitos -Heliosentris modern: mesin uap -telaah mikroskopik -logika -Liberalisme kertas, cetak, dll -penemuan anomali -Penemuan alat -penemuan alat teori sebelumnya bantu lebih baik -konsep baru
(modern) sifat: - mikroskopis
- analisis tinggi - abstraksi
dalam
Gb. 1. Diagram Periode Pengembangan IPA
Gb. 2. Perkembangan IP Menjadi Berbagai Disiplin Ilmu
SIKAP ILMIAH
Pada waktu memecahkan masalah dengan menggunakan masalah dengan menggunakan metoda ilmiah seorang ilmuwan atau pengguna metoda ilmiah tersebut, dituntut memiliki sikap-sikap tertentu, agar kesimpulan yang diperolehnya bersifat objektif. Sikap tersebut disebut sikap ilmiah yang antara lain sebagia berikut :
1. Objektif terhadap fakta atau kenyataan.
Ilmu Pengetahuan Alam Ilmu Sosial dan
Budaya Sains Fisik Sains Hayati (Biologi)
Fisika
Kimia
Astronomi
Geologi
Mineralogi
Geografi
Geofisika
Meteorologi
Oseanologi
Dll
Botani
Zoologi
Mikrobiologi
Kesehatan
Palaentologi
Fisiologi
Taksonomi
Dll
Bahasa
Sosiologi
Pendidikan
Sejarah
Antropologi
Etnologi
Seni dan Budaya
Psikologi
Ekonomi
Dll
Dengan jujur dia akan menyatakan suatu fakta sesuai dengan kenyataan dan tidak dipengaruhi oleh perasaannya serta pertimbangan lain. Sikap ini akan melatih kita untuk mencintai kebenaran yang objektif. Dengan bersifat objektif terhadap fakta ini kita dituntut untuk membedakan antara fakta dan pendapat pribadi.
2. Tidak tergesa-gesa mengambil kesimpulan atau keputusan, bila belum cukup fakta yang dikumpulkan yang dapat menunjang kesimpulan atau keputusan itu. Dengan demikian tidak akan mengambil kesimpulan yang didasarkan atas prasangka.
Contoh :
Seorang ilmuwan yang secara kebetulan menemukan suatu jenis hewan dalam air dia tidak akan menyimpulkan bahwa hewan tersebut hidup dalam air sebelum mengumpulkan data tentang hewan tersebut ada berbagai tempat baik darat, air tawar, maupun air laut.
3. Berhati terbuka
Artinya bersedia mempertimbangkan pendapat atau penemuan orang lain, sekalipun pendapat atau penemuan orang lain itu bertentangan atau tidak sesuai denagn pendapatnya sendiri.
Contoh :
Ilmuwan tersebut (contoh 2) telah menyimpulkan bahwa hewan tadi hidup dalam air. Tetapi ternyata ada ilmuwan lain menemukan hewan serupa hidup di atas pohon-pohon. Ilmuwan yang pertama bersedia mengubah kesimpulannya asal dia diberi cukup bukti dan fakta.
4. Bersikap tidak memihak terhadap sesuatu pendapat tertentu tanpa alasan-alasan yang berdasarkan fakta. Contoh :
Ingat percobaan Galileo dari menara Pisa. Galileo tidak memihak begitu saja faham Aristoteles bahwa benda berat akan jatuh lebih dahulu daripada benda ringan.
5. Metoda ilmiah melatih kita untuk tidak percaya kepada takhayul atau sifat untung-untungan, karena percaya bahwa di alam ini sesuatu terjadi melalui proses tertentu.
6. Dapat bekerja sama dengan orang-orang lain dan bersedia mengkomunikasikan dan mengumumkan hasil penelitiannya. Ini berarti bahwa penemuan atau pendapat kita rela untuk diteliti kembali ataupun di kritik dengan alasan-alasan rasional.
7. Selalu memiliki rasa ingin tahu tentang apa, mengapa dan bagaimana sesuatu gejala yang dijumpainya. Rasa ingin tahu ini akan melatih kepekaan mengenal masalah dan menggugah keringinannya untuk memecahkan masalah tersebut. Dengan demikian akan mendorong kita untuk mencari kebenaran dan penemuan-penemuan baru. 8. Memiliki ketekunan dan kesabaran serta ketelitian dalam melakukan eksperimen, observasi dan dalam
mengumpulkan data serta memecahkan masalah.
NILAI-NILAI IPA
Sekalipun IPA tidak menjangkau nilai-nilai moral atau etika dan juga tidak membahas nilai-nilai keindahan atau estetika, tetapi IPA mengandung nilai-nilai tertentu yang berguna bagi masyarakat. Yang dimaksud dengan nilai disini ialah sesuatu yang dianggap berharga yang terdapat dalam IPA dan menjadi tujuan yang akan dicapai. Jelaslah bahwa yang dimaksud dengan nilai dalam pembahasan ini bukanlah nilai-nilai yang bersifat kebendaan atau bukan nilai-nilai yang dapat dikaitkan dengan harga dan bentuk uang. Adapun nilai-nilai IPA tersebut adalah :
1) Nilai praktis
Penerapan dari penemuan-penemuan IPA telah melahirkan teknologi yang secara langsung dapat dimanfaatkan oleh masyarakat. Sebaliknya teknologi telah membantu mengembangkan penemuan-penemuan baru yang secara tidak langsung juga bermanfaat bagi kehidupan. Oleh karena itu, IPA telah membuka jalan ke arah penemuan-penemuan yang secara langsung dan tidak langsung dapat bermanfaat. Dengan demikian IPA mempunyai nilai praktis yaitu sesuatu yang bermanfaat dan berharga dalam kehidupan sehari-hari.
Contoh :
Tentang hubungan antara IPA dan teknologi ini Paul B.Weiz mengungkapkan bahwa IPA merupakan tanah tempat teknologi tumbuh dan berkembang. Ungkapan tersebut menunjukkan bahwa antara IPA dan teknologi terdapat hubungan saling mermbutuhkan, saling isi mengisi agar dapat terus tumbuh dan berkembang.
2) Nilai intelektual
Metoda ilmiah yang digunakan dalam IPA banyak dimanfaatkan manusia untuk memecahkan masalah. Tidak saja masalah-masalah alamiah tetapi juga masalah-masalah sosial, ekonomi, dan lain-lain.
Metoda ilmiah ini telah melatih ketrampilan dan ketekunan, serta melatih pengambilan keputusan-keputusan dengan pertimbangan yang rasional bagi penggunaannya. Kecuali itu agar pemecahan masalah berhasil dengan baik, maka metoda ilmiah menuntut sifat ilmiah bagi penggunaannya. Keberhasilan memecahkan masalah ini akan memberikan kepuasan intelektual. Dengan demikian yang dimaksud dengan nilai intelektual adalah sesuatu yang memberikan kepuasan kepada seseorang karena dia telah mampu menyelesaikan atau memecahkan masalah. Bedakanlah kepuasan intelektual ini dengan kepuasan seseorang pedagang yang memperoleh untung besar atau bandingkanlah dengan seorang politikus yang bangga karena mengalahkan lawan politiknya.
3) Nilai-nilai sosial-ekonomi-politik
IPA mempunyai nilai-nilai sosial-ekonomi-politik berarti, kemajuan IPA dan teknologi suatu negara, menyebabkan negara tersebut memperoleh kedudukan yang kuat dalam percaturan sosial-ekonomi-politik internasional.
Prestasi-prestasi tinggi yang dapat dicapai oleh suatu negara dalam bidang IPA dan teknologi memberikan rasa bangga akan bangsanya. Rasa bangga akan kemampuan atau potensi nasional dan rasa bangga terhadap bangsanya adalah nilai-nilai sosial-politik suatu negara.
Contoh :
Negara-negara yang telah maju, misalnya Amerika, mereka sadar dan bangga terhadap kemampuan atau potensi bangsanya dalam bidang sosial politik.
Produk IPA dan teknologi dapat membuka jalan ke arah industrialisasi dan mekanisasi pertanian yang dapat meningkatkan ekonomi dan neraca perdagangan suatu negara. Sekalipun memiliki kemampuan IPAdan eknologi tinggi, tidak dapat menggali sumber daya alamnya dengan sebaik-baiknya. Kemungkinan bahkan akan menyerahkan pengusahaan sumber daya alam negaranya kepada bangsa lain yang hanya memikirkan keuntungan sebanyak banyaknya, tanpa memperhatikan alamnya. Dalam hal ini maka IPA dan teknologi memiliki nilai sosial-ekonomi.
Kemajuan IPA dan teknologi suatu negara dapat menempatkan negara itu dalam kedudukan pilotik internasional yang menentukan.
Contoh :
a) Ketika Amerika berhasil mendaratkan manusia di bulan dengan apolo 11, martabat Amerika dalam percaturan politik melonjak lebih tinggi.
b) Juga ketika Rusia mampu meluncurkan satelit buatannya yang pertama, yaitu Sputnik I, martabat Rusia dimata dunia meningkat.
c) Jepang dan RRC karena kemampuan IPA dan teknologinya tinggi, hingga banyak hasil indusrinya merebut pasar dunia, maka kedudukannya di dunia internasional makin kuat.
4) Nilai keagamaan dari IPA
Banyak orang berprasangka, dengan mempelajari IPA dan teknologi secara mendalam akan mengurangi kepercayaan manusia kepada Tuhan. Prasangka tersebut didasarkan pada alasan bahwa IPA hanya mempelajari benda dan gejala-gejala kebendaan. Prasangka ini tidak benar makin mendalam orang mempelajari IPA, makin sadarlah orang itu akan adanya kebenaran hukum-hukum alam, sadar akan adanya suatu ketertiban di dalam alam raya ini dengan maha pengaturnya. Walau bagaimanapun manusia telah berusaha untuk membaca mempelajari dan menterjemahkan alam, manusia makin sadar akan keterbatasan ilmunya. Karena dengan keterbatasan ilmunya manusia belum dan tidak akan pernah mengetahui asal mula dam akhir dari alam raya dengan pasti.
a) Anda mengetahui, berapa banyak biaya dan tenaga ahli yang dikerahkan untuk persiapan pendaratan dibulan. Manusia tidak akan mampu membuat atau menciptakan bulan. Oleh karena itu, makin sadarlah akan kebesaran Maha Penciptanya.
b) Dengan susah payah dan waktu yang lama manusia dapat mempelajari hukum gravitasi, tetapi keterbatasan ilmunya, manusia tidak mampu meniadakan gravitasi itu sendiri. Dengan penemuan-penemuannya manusia makin sadar akan kebesaran Tuhan.
c) Dengan mempergunakan mikroskop, manusia mampu mempelajari kehidupan mikroorganisme, keindahan pergerakan protoplasma, serta kerumitan dan keteraturan reaksi-reaksi di dalamnya. semua pengamatan ini akan mempertebal kesadaran kita tentang kekuasaan Tuhan Yang Maha Esa.
Berdasarkan contoh-contoh tersebut, jelaslah seorang ilmuwan yang beragama akan lebih tebal keimanannya kepada Tuhan. Keimanan ini tidak hanya didukung oleh dogma-dogma saja. Keimanannya juga ditunjang oleh akal pikiran yang didukung segala pengamatannya terhadap benda-benda dan gejala-gejala alam, yang merupakan manifestasi kebesaran Tuhan.
Dari uraian-uraian ini jelaslah bahwa IPA mempunyai nilai-nilai keagamaan yang sejalan dan sejajar dengan pandanagn agama. Tentang hubungan nilai-nilai IPA dan agama ini, ilmuwan terkenal Albert Einstein menggambarkan dalam ungkapan sebagai berikut “Ilmu pengetahuan tanpa agama adalah buta dan agama tanpa ilmu pengetahuan adalah lumpuh”.
1) Nilai-nilai kependidikan dalam IPA.
Sekitar satu abad yang lampau, karena pelajaran IPA lebih ditekankan pada fakta-fakta saja, ahli-ahli pendidikan belum mengangap IPA mempunyai kedudukan penting dalam kurikulum sekolah. Kecuali itu pelajaran IPA pada waktu tersebut sedikit sekali yang didasarkan atas penemuan-penemuan psikologi belajar.
Dengan makin berkembangnya IPA dan teknologi serta diterapkannya psikologi belajar pada pelajaran IPA, maka IPA diakui bukan hanya suatu pelajaran melainkan pula suatu alat pendidikan. Pelajaran IPA bersama-sama dengan pelajaran lain merupakan alat untuk mencapai tujuan pendidikan. Nilai-nilai IPA apakah yang dapat ditanamkan pada pelajaran IPA?
a) Kecakapan bekerja dan berfikir secara teratur dan sistematis menurut langkah-langkah metoda ilmiah yang sering dipergunakannya.
b)Ketrampilan dan kecakapan dalam mengadakan pengamatan, mempergunakan alat-alat eksperimentasi untuk memecahkan masalah.
c) Memiliki sikap ilmiah yang diperlukan dalam memecahkan masalah baik kaitannya dengan pelajaran IPA maupun dalam kehidupan.
Sebagai alat pendidikan yang berguna untuk mencapai tujuan pendidikan, maka pendidikan IPA di sekolah mempunyai tujuan-tujuan tertentu yaitu :
a) Memberikan pengetahuan kepada siswa tentang dunia tempat kita hidup dan tentang bagaimana kita harus bersikap yang benar terhadap alam. Dengan pengetahuannya, siswa diharapkan dapat memanfaakan dan mengelola sumber daya alam secara tepat.
b) Menanamkan sikap hidup ilmiah, yang harus dibawanya dalam perjalanan hidupnya dan bukan hanya dalam memecahkan masalah ilmiah saja. Sikap ini timbul dari kesadaran akan pentingnya metoda dan sikap ilmiah yang biasa digunakan oleh para ahli IPA. Dengan memberikan latihan kepada siswa untuk memecahkan masalah secara ilmiah, siswa akan mampu mencari jawab persoalan-persoalan yang dihadapi dalam hidupnya secara ilmiah. c) Memberikan ketrampilan untuk melakukan pengamatan, pengukuran dan menggunakan
alat-alat. Latihan ketrampilan ini dapat mengembangkan bakat ketrampilan tanga siswa yang berguna untik dasar-dasar ketrampilan industri. Praktikum, percobaan-percobaa dalam pelajaran IPA adalah bagian penting yang bermanfaat dalam mencapai tujuan pendidikan IPA. Kecuali itu pendidikan IPA harus dapat memberikan untuk tumbuhnya ketrampilan-ketrampilan dasar ini.
penemuan-penemuan itu dilakukan, menghargai jasa pengorbanannya. Dengan demikian siswa akan tergugah untuk melakukan percobaan dan penemuan-penemuan baru yang berguna bagi manusia.
PERANAN MATEMATIKA TERHADAP ILMU PENGETAHUAN ALAM
Menurut dugaan sejarah, kemampuan manusia untuk mulai dapat menulis sama tuanya dengan kemampuan manusia untuk dapat berhitung, yaitu kurang lebih 10.000 tahun sebelum masehi. Tulisan itu pada hakekatnya simbol dari apa yang ia tulis.
Berhitung, pada awal mulanya berbentuk korespondensi persatuan dari onyek yang dihitung. Misalnya sesorang ingin menghitung berapa jumlah ternaknya, maka ternak itu dimasukkan ke dalam kandang satu persatu. Tiap ekor diwakili oleh satu batu kecil, maka jumlah ternaknya adalah jumlah batu kecil itu. Dengan sekantung batu-batu itu ia dapat mengontrol apakah ada ternak yang belum kembali atau hilang atau malah bertambah karena beranak.
Jadi, setiap awal kehidupan manusia matematika itu merupakan alat bantu untuk mengatasi setiap permasalahan menghadapi lingkungan hidupnya. Sumbangan matematika terhadap perkembangan IPA sudah jelas bahkan boleh dikatakan bahwa tanpa matematika IPA tidak akan berkembang. Hal ini disebabkan oleh karena IPA menggantungkan diri dari metode induksi. Dengan metoda induksi semata tak mungkin orang mengetahui jarak antara bumi dan bulan atau bumi dnegan matahari, bahkan untuk menyatakan keliling bumi saja hampir tidak mungkin. Berkat bantuan matematikalah maka Erathotenes (240 SM) pada zaman Yunani dapat menghitung besarnya bumi dnegan metode gabungan antara induksi dan deduksi matematika sebagai berikut:
Pada tanggal 21 juni di Syene (Mesir) pada tengah hari matahari berada tepat di atas kepala. Saat yang mana di kota Alexandria yang jauhnya 500 Mil tepat berada disebelah utara Syene matahari jatuh dnegan membentuk 7,4o . Ini dapat diukur melalui bayang-bayang sebuah tongkat. Dengan asumsi bahwa bumi ini bulat maka keliling bumi atau besarnya bumi dapat dihitung secara matematika. Erathotenes sampai pada kesimpulan bahwa keliling bumi adalah 24.000 mil dan garis tengah bumi adalah 8.000 mil.
Hipparchus (150 SM) dapat menghitung jarak bumi ke bulan. perhitungannya diilhami oleh ajaran Aristoteles yang menyatakan bahwa bulan terletak di anatar bumi dan matahari, juga diilhami oleh gerhana bulan dimana bayang-bayang bumi pada bulan dipergunakan untuk memperkirakan besarnya bumi. Ia berkesimpulan bahwa jarak bumi ke bulan adalah 24.000 mil.
Aristarchus juga secara matematika mencoba menghitung jarak bumi ke matahari. Namun karena kesalahan instrumen ia berkesimpulan bahwa jarak bumi ke matahari itu adalah 20 kali jarak bumi ke bulan, padahal jarak yang benar adalah 400 kali. Kesimpulan lain yang ia peroleh berdasarkan matematika adalah sinar matahari itu tentunya lebih besar dari bumi. Ia perkirakan sedikitnya tujuh kali lebih besar. Ia berpendapat tidak logis kalau matahari yang besar itu beredar mengelilingi bumi yang jauh lebih kecil. Mestinya sebaliknya bumilah yang mengelilingi matahari. Namun pendapatnya tak mendapat tanggapan oleh masyarakat, sampai pada zaman baru dimana Copernicus dnegan bantuan teleskopnya serta perhitungan matematik mengumumkan prinsip heliosentrik.
Ahli-ahli matematika yang banyak sumbangannya dalam IPA antara lain adalah :
Phthagoras mengadakan perhitungan terhadap benda-benda segi banyak. Apollonius mengadakan perhitungan pada benda-benda yang bergaris lengkung. Kepler (1609) berjasa dalam perhitungan jarak beredar yang berbentuk elips dari planet-planet. Galileo (1642) berjasa dalam menetapkan hukum lintasa peluru, gerak dan percepatan. Huygens (1695) dapat memecahkan teka teki adanya cincin Saturnus, perhitungan tentang bandulan dan ini terkenal dnegan perhitungan tentang kecepatan cahaya, yaitu 600.000 kali kecepatan suara (pada masa itu orang beranggapan bahwa cahaya tak membutuhkan waktu untuk memancar). Ini semua adalah sekedar gambaran yang menunjukkan bahwa perkembangan IPA selalu ditunjang atau secara mutlak membutuhkan tunjangan matematika.
Bagaimana dalam masa sekarang? kiranya tak dapat diragukan lagi fungsi matematika itu dalam zaman modern sekarang ini pembuatan mesin-mesin, pabrik-pabrik, bendungan-bendungan, jembatan, bahkan perjalanan ke ruang angkasa tak akan berlangsung tanpa bantuan matematika.
IPA KUALITATIF DAN KUANTITATIF
dengan metode induksi yang objektif dan bukan atas dasar deduksi filosopik seperti zaman Yunani atau berdasar mitos seperti zaman Babylonia. Penemuan-penemuan itu misalnya saja bahwa di bulan terdapat gunung-gunung, Jupiter mempunyai empat buah bulan, di matahari terdapat bercak hitam yang dapat digunakan untuk mengukur percepatan rotasi matahari dan sebagainya.
Penemuan-penemuan seperti ini kita sebut sebagai ilmu pengetahuan alam yang sifatnya kualitatif. Ipa yang kualitatif ini tidak dapat menjawab pertanyaan yang sifatnya kausal atau hubungan
Daftar Acuan
1. Sugiono, 2003, “Kajian Pustaka Kerangka Berpikir dan Hipotesis” Makalah dalam Pelatihan dan Lokakarya Metodologi Penelitian dOsen PTN dan PTS di Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta, Ditjen Dikti Depdiknas dan Lembaga Penelitian UMS, Surakarta 6 – 9 Agustus.
