HAKIKAT ILMU PENGETAHUAN ALAM
Ilmu
pengetahuan alam didefinisikan sebagai suatu kumpulan pengetahuan yang tersusun
secara alam. Perkembangan ilmu pengetahuan alam tidak hanya ditandai dengan
adanya fakta, tetapi juga oleh adanya metode ilmiah dan sikap ilmiah. Metode
ilmiah dan pengamatan ilmiah menekankan pada hakikat ilmu pengetahuan alam.
Secara rinci hakikat ilmu
pengetahuan alam menurut Bridgman (dalam Lestari, 2002:7) adalah sebagai
berikut:
1. Kualitas,
pada dasarnya konsep-konsep ilmu pengetahuan alam selalu dapat dinyatakan dalam
bentuk angka-angka.
2. Observasi dan
eksperimen, merupakan salah satu cara untuk dapat memahami konsep-konsep ilmu
pengetahuan alam secara tepat dan dapat diuji kebenarannya.
3. Ramalan
(prediksi), merupakan salah satu asumsi penting dalam ilmu pengetahuan alam
bahwa misteri alam raya ini dapat dipahami dan memiliki keteraturan. Dengan
asumsi tersebut lewat pengukuran yang teliti maka berbagai peristiwa alam yang
akan terjadi dapat diprediksikan secara tepat.
4. Progresif dan
komunikatif, artinya ilmu pengetahuan alam itu selalu berkembang ke arah yang
lebih sempurna dan penemuan-penemuan yang ada merupakan kelanjutan dari
penemuan sebelumnya.
Proses: tahapan-tahapan yang dilalu dan itu dilakukan dengan
menggunakan metode ilmiah dalam rangka menemukan suatu kebenaran.
5. Universalitas:
kebenaran yang ditemukan senantiasa berlaku secara umum. Dari penjelasan di
atas, dapat disimpulkan bahwa hakikat ilmu pengetahuan alam konsep-konsepnya
diperoleh melalui suatu proses dengan menggunakan metode ilmiah dan diawali
dengan sikap ilmiah kemudian diperoleh hasil (produk).
Proses Belajar Mengajar Ilmu Pengetahuan
Alam
Proses dalam
pengertian disini merupakan interaksi semua komponen atau unsur yang terdapat
dalam belajar mengajar yang satu sama lainnya saling berhubungan (inter
independent) dalam ikatan untuk mencapai tujuan (Usman, 2000:5).
Belajar
diartikan sebagai proses perubahan tingkah laku pada diri individu berkat
adanya interaksi antara individu dengan lingkungannya. Hal ini sesuai dengan
yang diutarakan Burton bahwa seseorang setelah mengalami proses belajar akan
mengalami perubahan tingkah laku, baik aspek pengetahuannya, keterampilannya,
maupun aspek sikapnya. Misalnya dari tidak bisa menjadi bisa, dari tidak
mengerti menjadi mengerti (dalam Usman, 2000:5).
Mengajar
merupakan suatu perbuatan yang memerlukan tanggungjawab moral yang cukup berat.
Mengajar pada prinsipnya membimbing siswa dalam kegiatan suatu usaha
mengorganisasi lingkungan dalam hubungannya dengan anak didik dan bahan
pengajaran yang menimbulkan proses belajar.
Proses
belajar mengajar merupakan suatu inti dari proses pendidikan secara keseluruhan
dengan guru sebagai pemegang peran utama. Proses belajar mengajar merupakan
suatu proses yang mengandung serangkaian perbuatan guru dan siswa atas dasar
hubungan timbal balik yang berlangsung dalam situasi edukatif untuk mencapai
tujuan tertentu. Interaksi atau hubungan timbal balik antara guru dan siswa itu
merupakan syarat utama bagi berlangsungnya proses belajar mengajar (Usman,
2000:4).
Sedangkan
menurut buku Pedoman Guru Pendidikan Agama Islam, prosese belajar mengajar
dapat mengandung dua pengertian, yaitu rentetan kegiatan perencanaan oleh guru,
pelaksanaan kegiatan sampai evaluasi program tindak lanjut (dalam Suryabrata,
1997:18).
Dari kedua pendapat tersebut dapat disimpulkan bahwa proses belajar mengajar ilmu pengetahuan alam meliputi kegiatan yang dilakukan guru mulai dari perencanaan, pelaksanaan kegiatan sampai evaluasi dan program tindak lanjut yang berlangsung dalam situasi edukatif untuk mencapai tujuan tertentu yaitu pengajaran ilmu pengetahuan alam.
Konsep Ilmu Pengetahuan Alam
1. Pengertian Konsep
Konsep adalah suatu
abstraksi yang dapat dideskripsikan melalui definisi contoh dan bukan contoh,
sifat-sifat atau super ordinat, sub ordinat yang dihubungkan dengan
konsep-konsep yang lain (Widoko, 2001:2).
Menurut Rosser (dalam
Achmadi, 1996:4) bahwa konsep adalah suatu obyek abstraksi yang mempunyai
atribut-atribut yang sama.
Menurut Hamalik
(2002:132) konsep adalah suatu obyek, peristiwa atau orang yang memiliki
ciri-ciri umum konsep menunjuk pada “Nama” tertentu misalnya buku, siswa dan
lain-lain. Jadi konsep adalah sesuatu yang sangar luar, yang menunjukkan
ciri-ciri umum objek yang bersangkutan.
Dari beberapa pendapat
di atas dapat disimpulkan bahwa konsep merupakan suatu obyek yang mewakili
kelas stimulus artinya suatu konsep telah dipelajari. Jika yang diajar dapat
menampilkan perilaku-perilaku tertentu. Oleh karena itu Ratna Wilis (1988) dalam bukunya Achmadi menyatakan
bahwa guru yang mengadakan kegiatan berupa konsep hendaknya mempunyai
bagian-bagian antara lain: 1) Nama konsep; 2) Atribut-atribut dari konsep; 3)
Definisi konsep; 4) Contoh-contoh; 5) Hubungan antar konsep-prinsip.
Menurut Flavail (dalam
Achmadi, 1996:2-4) mengatakan bahwa konsep-konsep dapat dibedakan dalam tujuan
dimensi, yaitu:
a. Atribut
Setiap konsep
mempunyai jumlah atribut yang berbeda, atribut dapat berupa fisik seperti
warna, tinggi, atau dapat jutga berupa fungsional.
b. Struktur
Struktur
menyangkut cara terkaitnya atau tergabungnya atribut-atribut itu. Ada tiga
macam struktur yang dikenal. Konsep konjungtif adalah konsep dimana terdapat
dua atau lebih sifat-sifat sehingga dapat memenuhi syarat sebagai contoh
konsep. Konsep disjungtif adalah konsep-konsep dimana satu daru dua atau lebih
sifat-sifat harus ada. Konsep rasional menyatakan hubungan utama antara
atribut-atribut konsep.
c. Keabstrakan
Konsep itu adalah
abstrak yang berdasarkan pada pengalaman dan karena tidak ada dua orang yang
mempunyai pengalaman persis sama, maka konsep yang dibentuk orang juga tidak
sama.
d. Keinklusifan
Keinklusifan suatu
konsep dapat ditunjukkan pada jumlah contoh-contoh yang terlibat di dalam
konsep itu. Misalnya bagi seorang anak kecil, konsep kucing ditujukan pada
seekor hewan tertentu yaitu kucing keluarga.
e. Generalisasi
dan Keumuman
Bila
diklasifikasikan konsep-konsep dapat dibedakan dalam posisi super ordinat dan
sub ordinatnya, sehingga makin umum suatu konsep, makin banyak asosiasi yang
dapat dibuat dengan konsep-konsep lain.
f. Ketepatan
Ketepatan suatu
konsep menyangkut ada sekumpulan aturan yang membedakan contoh-contoh dan
non-contoh suatu konsep.
g. Kekuatan
(power)
Kekuatan suatu
konsep ditentukan oleh sejauhmana orang setuju, bahwa konsep itu penting.
2. Proses
Pembentukan Konsep
Terbentuknya suatu
konsep secara umum adalah diri individu dapat dibedakan menjadi dua cara, yaitu
cara asimilasi dan cara akomodasi.
Adapun dari dua cara
tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. Cara
asimilasi adalah informasi yang masuk ke otak akan diubah sehingga cocok dengan
struktur yang ada dalam otak.
b. Cara
akomodasi adalah penyesuaian struktur oleh otak terhadap pengamatan.
Dalam IPA, secara umum
pembentukan konsep merupakan produk eksperimental. Oleh karena itu pembentukan
konsep IPA tidak begitu saja dibentuk melalui informasi atau penjelasan. Konsep
tidak dapat begitu saja dipindahkan dari seseorang kepada orang lain. Cara yang
paling efektif untuk membentuk konsep IPA adalah melalui pengamatan secara
langsung terhadap objeknya.
Cara pembentukan konsep
secara khusus di atas tertuang dalam kurikulum …. tahun pelajaran 2003/2004
yang mengutamakan pengajaran ilmu pengetahuan alam harus dipilih metode yang
dapat membangkitkan minat dan mengaktifkan siswa sehingga menimbulkan sikap
yang mendukung terhadap proses belajar mengajar, seperti metode eksperimen,
demonstrasi dan diskusi. Dengan metode ini diharapkan siswa menguasai
konsep-konsep ilmu pengetahuan alam dan saling keterkaitannya serta mampu
menggunakan metode ilmiah untuk memecahkan masalah-masalah yang dihadapinya.
3. Penguasaan
konsep ilmu pengetahuan alam
Untuk mengetahui
penguasaan konsep siswa diperlukan analisis konsep, yang meliputi:
a) Nama konsep
b) Ciri-ciri
variabel dari konsep dan ciri-ciri kriteria konsep
c) Definisi
konsep
d) Contoh-contoh
konsep dan bukan dari konsep
e) Hubungan
konsep dengan konsep-konsep lain (Dahar, 1989:93)
Selanjutnya dalam
tiga kegiatan belajar selalu akan menghasilkan perubahan khusus yang disebut
hasil belajar. Dalam pelajaran IPA yang perlu dan penting untuk diingat antara
lain:
a. Beberapa
informasi verbal, yang mutlak diperlukan untuk belajar selanjutnya, misalkan
nama hukum-hukum, konstanta-konstanta penting dalam IPA, dan konsep-konsep
teoritis serta beberapa konsep penting yang didefinisikan.
b. Keterampilan
intelektual, seperti mengklasifikasikan beberapa aturan, strategi memperoleh
informasi: beberapa rumus penting, penyelesaian matematis, penggunaan peralatan
dan sejenisnya (Wahyana, 1986:34-35).
Berdasarkan
uraian di atas dapat dipahami betapa pentingnya penguasaan konsep IPA pada diri
siswa selain itu dalam proses belajar mengajar IPA, guru hendaknya mengetahui
perkembangan siswanya, terutama yang berkaitan dengan intelektual siswa
sehingga guru dapat menyesuaikan bahan pelajaran yang hendak diajarkan dan cara
mengajarkannya.
Menurut
Piaget, setiap individu mengalami tingkat-tingkat perkembangan intelektual
sebagai berikut:
a. Periode sensori motor (0-2 tahun)
Pada periode ini anak mengatur
alamnya dengan indra-indranya (sensori) dan tindakan-tindakannya (motor).
Konsep-konsep yang tidak ada pada waktu lahir seperti konsep-konsep ruang,
waktu, berkembang dan tercermin ke dalam pola-pola perilaku anak.
b. Periode pra-operasional (2-7 tahun)
Periode ini disebut
pra-operasional, karena pada umur ini anak belum mampu melaksanakan
operasi-operasi mental anak pada tingkat pra-operasional tidak dapat berpikir
reversible, mempunyai sifat egosentris yaitu sulit untuk menerima pendapat
orang lain serta lebih memfokuskan diri pada aspek status tentang suatu
peristiwa daripada transformasi dari suatu keadaan kepada keadaan lain.
c. Periode operasional konkret (7-11 tahun)
Periode ini merupakan
permulaan proses berpikir rasional yang berarti anak memiliki operasi-operasi
logis yang dapat diterapkannya pada masalah-masalah konkret. Bila menghadapi
suatu pertentangan antara pikiran dan persepsi, anak dalam periode ini memiliki
pengambilan keputusan secara logis.
d. Periode operasional formal (lebih dari 11
tahun)
Pada periode ini anak akan
dapat menggunakan operasi-operasi konkretnya untuk membantu operasi-operasi
yang lebih kompleks dan mempunyai kemampuan untuk berfikir abstrak.
