1
Manusia merupakan makhluk ciptaan Tuhan yang dianugerahi sejumlah potensi agar dapat melaksanakan perannya sebagai Abdillah dan khalifatullah di muka bumi. Potensi yang paling menonjol adalah diberikannya akal pikiran dan pancaindra sehingga manusia mampu merencanakan dan melaksanakan sejumlah penyelidikan ilmiah. Para saintis mempelajari gejala IPA. termasuk biologi melalui proses dan sikap ilmiah tertentu.
Proses itu misalnya melalui
eksperimen, sedangkan sikap ilmiah misalnya objektif dan jujur pada saat sedang mengumpulkan dan menganalisis data. menggunakan proses dan sikap ilmiah itu,
Dengan
saintis memperoleh
penemuan-penemuan yang dapat berupa fakta atau teori dan penemuan itulah yang disebut produk IPA. Dengan demikian secara garis besar komponen IPA terdiri atas tiga yaitu (i) proses ilmiah atau keterampilan proses, (ii) sikap ilmiah, dan (iii) produk ilmiah). Dengan demikian metode ilmiah atau kerja ilmiah merupakan bagian yang tidak terpisahkan dalam mempelajari IPA. Pembelajaran IPA terbatas pada produk atau fakta, konsep dan teori saja
belum
lengkap, karena baru menyentuh salah satu komponennya saja. Keterampilan proses dasar merupakan fundasi untuk melatih keterampilan proses terpadu yang lebih kompleks.
Ada enam
keterampilan proses dasar yaitu pengamatan, pengukuran, klasifikasi, komunikasi, prediksi dan inferensi.
Keterampilan proses terpadu
khususnya diperlukan apabila seseorang melakukan eksperimen
2 untuk memecahkan masalah. Keterampilan proses terpadu terdiri atas identifikasi variabel, pengontrolan variabel, interpretasi data, perumusan hipotesis, perumusan definisi operasional variabel, perencanaan dan pelaksanaan eksperimen. Sains merupakan hasil usaha manusia untuk mengkategorisasikan,
mengkorelasikan
dan
menerangkan
pengamatan-
pengamatannya tentang lingkungan fisik dan biologinya.
Tiap
konsep harus dianggap sebagai pernyataan sementara, yang berguna dalam arti dapat meramalkan kejadian-kejadian di masa depan, menimbulkan
pertanyaan-pertanyaan
lebih
lanjut,
sambil
memberikan arah untuk membuat pengamatan-pengamatan yang lebih banyak. Usaha-usaha tersebut dilakukan dengan sikap ilmiah yang tinggi (objektif, sistematis, kritis, analitis, tekun, dan disiplin) dan pada akhirnya melahirkan ilmu pengetahuan baru (produk Ilmiah).
Proses ilmiah merupakan aspek yang tidak terpisahkan dari IPA, termasuk biologi. Objek kajian IPA adalah alam semesta yang mampu dindra oleh panca indra, sebab itu kajian IPA bersifat konkrit. misalnya ketika mempelajari konsep serangga seharusnya dipelajari secara langsung pada objeknya. Konsep serangga merupakan konsep abstrak, tetapi objeknya konkrit seperti kupu-kupu, semut, dan belalang.
Dari pengamatan visual terhadap bagian-bagian tubuh
serangga,
diharapkan orang yang mempelajarinya menemukan
keteraturan berupa kesamaan ciri-ciri tertentu sehingga semua jenis hewan yang diamati dapat dimasukkan sebagai serangga. Contoh
3 lain adalah pada saat mempelajari konsep tentang hidup dan ciri-ciri makhluk hidup. Untuk memahaminya diperlukan kegiatan-kegiatan berupa pengamatan atau
percobaan dan menganalisis hasil
percobaannya. Tujuan mata pelajaran IPA dicapai oleh peserta didik melalui berbagai pendekatan, antara lain pendekatan induktif dalam bentuk proses inkuiri ilmiah pada tataran inkuiri terbuka. Proses inkuiri ilmiah bertujuan menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja dan bersikap ilmiah serta berkomunikasi sebagai salah satu aspek penting kecakapan hidup. Oleh karena itu pembelajaran IPA menekankan pada pemberian pengalaman belajar secara langsung melalui penggunaan dan pengembangan keterampilan proses dan sikap ilmiah. Pengembangan keterampilan proses siswa dapat dilatihkan melalui suatu kegiatan pembelajaran yang menggunakan pendekatan keterampilan proses. Pendekatan keterampilan proses adalah proses pembelajaran yang dirancang sedemikian rupa sehingga siswa dapat menemukan fakta-fakta, membangun konsep-konsep dan teori-teori dengan keterampilan intelektual dan sikap ilmiah siswa sendiri. Siswa diberi kesempatan untuk terlibat langsung dalam kegiatankegiatan ilmiah seperti yang dikerjakan para ilmuwan, tetapi pendekatan keterampilan proses tidak bermaksud menjadikan setiap siswa
menjadi
ilmuwan.
Pembelajaran
dengan
pendekatan
keterampilan proses dilaksanakan dengan maksud karena IPA merupakan alat yang potensial untuk membantu mengembangkan kepribadian siswa. Kepribadian yang berkembang merupakan prasyarat untuk melangkah ke profesi apapun yang diminati siswa
4
1. Observasi (Pengamatan) Pengamatan merupakan proses paling dasar dari IPA. Pengamatan dapat dilakukan dengan menggunakan panca indera, yaitu indera penglihat, indera peraba, indera pengecap, indera pembau, dan indera pendengar.
Pengamatan dimaksudkan untuk
memperoleh informasi tentang objek-objek dan gejala-gejala alam, misalnya mengamati jenis-jenis hewan atau tumbuhan
di suatu
habitat tertentu. Pengamatan hendaknya dilakukan dengan terencana dan sistematis, dan bukan secara kebetulan.
Selama pengamatan
berlangsung diusahakan mengamati keadaan yang wajar dan yang sebenarnya tanpa usaha yang disengaja untuk mempengaruhi, mengatur atau memanipulasinya. Pengamatan
hendaknya
dilakukan
menurut
kenyataan,
melukiskannya dengan kata-kata secara cermat dan tepat terhadap objek atau gejala yang diamati, mencatatnya dan kemudian mengolahnya. Dalam IPA Biologi, banyak hal yang dapat kita amati, misalnya mengamati bentuk-bentuk morfologi daun, mengamati bentuk kaki pada unggas, mengamati jumlah perhiasan bunga pada sebuah bunga atau mengamati saling ketergantungan makhluk hidup dalam sebuah ekosistem. Beberapa aspek yang perlu diperhatikan dalam melakukan suatu pengamatan, yaitu: o Harus diketahui kapan dan dimana pengamatan itu dilakukan, misalnya apakah pengamatan itu hanya dilakukan pada waktu dan tempat tertentu saja atau apakah keadaan lingkungannya sama atau berbeda.
5 o Harus ditentukan objek yang diamati, misalnya mengamati bentuk morfologi daun, mengamati jumlah daun, mengamati bentuk kaki pada unggas. o Harus diketahui secara jelas data apa yang harus dikumpulkan dan relevan dengan tujuan pengamatan. o Harus
diketahui
bagaimana
cara
mengumpulkan
data
pengamatan, misalnya untuk mengamati data tinggi tanaman digunakan mistar atau meteran. o Harus diketahui tentang cara mencatat hasil pengamatan Bentuk,
warna
dan
ukuran
dapat
dibedakan
dengan
menggunakan indera penglihat, tekstur dengan indera peraba, bau dengan indera pembau, suara dengan indera pendengar, rasa manis, pahit, asin dan asam dengan indera pengecap. Pengamatan yang dilakukan hanya dengan menggunakan indera tanpa mengacu kepada satuan pengukuran baku tertentu disebut pengamatan kualitatif, dan datanya adalah data kualitatif. Pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan alat ukur yang mengacu kepada satuan pengukuran baku tertentu disebut pengamatan kuantitatif, dan datanya berupa data kuantitatif. Beberapa alat bantu yang dapat digunakan pada saat melakukan pengamatan antara lain mikroskop, meteran, mistar, termometer, higrometer, dan necara.
6
Gambar 1. Pengamatan dengan mikroskop Hasil pengamatan dapat dibuat dalam bentuk gambar, bagan, tabel dan grafik. Beberapa perilaku yang dapat dikerjakan pada saat pengamatan, yaitu: o Penggunaan indera-indera, bukan hanya penglihatan. o Pengorganisasian objek-objek menurut satu sifat tertentu. o Pengidentifikasian banyak sifat. o Pengidentifikasian perubahan-perubahan dalam suatu objek. o Melakukan pengamatan kuantitatif (Contoh “ 5 kilogram” bukan berat) o Melakukan pengamatan kualitatif (Contoh: “Baunya seperti susu asam”, bukan berbau). Agar hasil pengamatan dapat dikomunikasikan secara efektif, maka dalam mendeskripsi sifat dari suatu objek hendaknya memilih sifat-sifat yang sesuai sehingga objek tersebut, dapat diidentifikasi dan dikomunikasikan tanpa ada keraguan. Ada empat panduan yang dapat dilakukan untuk mendeskripsi suatu objek secara efektif, yaitu: o Deskripsikanlah hanya apa yang dapat diamati
7 o Buatlah deskripsi yang singkat o Gunakanlah bahasa yang tepat dan akurat o Hanya menuliskan deskripsi hasil pengamatan, dan bukan inferensi atas hasil pengamatan.
Contoh hasil pengamatan dalam bentuk tabel Tabel 1. Berat (g) biji jagung setelah direndam di dalam air. No
Waktu (menit)
Berat (g)
1
5
1,00
2
10
1,25
3
15
1,50
Contoh hasil pengamatan dalam bentuk gambar
Gambar 2. Sel-sel epidermis bawang merah. Contoh hasil pengamatan dalam bentuk bagan
8
Gambar 3. Siklus hidup kupu-kupu Contoh hasil pengamatan dalam bentuk grafik
Gambar 4. Tinggi tanaman jagung
2. Inferensi
9 Inferensi merupakan pernyataan yang didasarkan atas berbagai informasi atau fakta. Para ilmuan melakukan inferensi berdasarkan hasil observasi.
Inferensi adalah sebuah pernyataan
yang dibuat berdasarkan fakta hasil observasi. Seseorang dikatakan mampu melakukan inferensi bila ia dapat : o Membedakan antara observasi dan inferensi o Melakukan inferensi berdasarkan hasil observasi. Penginferensian yaitu penggunaan apa yang Anda amati untuk menjelaskan sesuatu yang telah terjadi. Penginfrensian berlangsung melampaui suatu pengamatan untuk menafsirkan apa yang telah diamati. Sebagai contoh, anda melihat suatu tumbuhan yang daunnya terpotong-potong dan di dekat tumbuhan tersebut terdapat jejak dan tahi kambing.
Suatu inferensi yang mungkin
diajukan, yaitu tumbuhan tersebut dimakan oleh kambing. Beberapa prilaku yang dapat dikerjakan pada saat penginferensian, yaitu: o Mengkaitkan
pengamatan
dengan
pengalaman
atau
pengetahuan terdahulu. o Mengajukan penjelasan-penjelasan untuk pengematan- pengamatan. Inferensi apakah yang dapat anda kemukakan bila Anda mengamati sebuah tanaman di dalam sebuah pot yang daunnya robek-robek dan tampilan keseluruhannya kerdil ? Tabel 2. Hasil pengamatan dan inferensinya. Pengamatan Infrensi Sebuah tanaman tumbuh pada Tanaman tersebut jarang sebuah pot yang berisi tanah disiram yang kering Daun tumbuhan robek Daun tumbuhan tersebut dimakan ulat Tumbuhan tersebut kerdil Tanaman tersebut tidak dirawat
10 dengan baik Suatu inferensi adalah suatu kesimpulan tentang apa yang diamati.
Suatu inferensi juga merupakan suatu upaya untuk
menjelaskan dan menginterpretasikan pengamatan-pengamatan atau mengatakan apa penyebab dari apa yang Anda amati. Pada saat membuat suatu inferensi, pastikan untuk menggunakan data dan pengamatan yang benar.
Analisis seluruh data yang telah anda
kumpulkan. Kemudian berdasarkan pada segala sesuatu yang anda ketahui, tariklah kesimpulan tentang apa yang telah Anda amati. Apabila mungkin, selidiki lebih jauh untuk menegaskan kebenaran inferensi Anda. Apabila para ilmuwan tidak yakin atas suatu sebab dari suatu kejadian
tertentu,
mereka
merencanakan
menentukan apa penyebab kejadian itu.
eksperimen
untuk
Meskipun Anda telah
membuat suatu kesimpulan logis, anda harus melakukan suatu penyelidikan atau eksperimen untuk memastikan penyebab dari sesuatu yang Anda amati. Cobalah kalian memperhatikan gambar berikut ini.
Diskusikanlah dengan teman-
teman kalian !
Gambar 4. Seseorang di tengah-tengah hamparan buah jeruk
11 Kita misalkan wanita pada gambar tersebut bernama ibu Rini. Kalian diminta untum memberi tanda “O “ jika pendapat bahwa pernyataan berikut adalah observasi, dan “I” bila pernyataan merupakan inferensi. o Ibu Rini memegang jeruk
(
)
o Ibu Rini pemilik Jeruk
(
)
o Ibu Rini menghitung jeruk
(
)
o Ibu Rini akan menimbang jeruk
(
o Di tempat itu terdapat sebuah timbangan
) (
)
o Ibu Rini memisahkan jeruk yang baik dengan yang kurang baik ( ) o Kulit jeruk berwarna kuning (
)
o Sebahagian jeruk terletak di lantai
(
)
o Sebahagian jeruk dimasukkan di dalam karung
(
)
Jawaban yang benar adalah : o Ibu Rini memegang jeruk (Observasi), pada gambar tampak ibu Rini memegang jeruk. o Ibu Rini pemilik jeruk (Inferensi), pada gambar tidak ada keterangan yang menunjukkan bahwa ibu Rini Pemilik Jeruk. Pernyataan bahwa ibu Rini pemilik jeruk merupakan inferensi dari gambar dimana ibu Rini ada di tempat jeruk tersebut, dan tidak ada orang lain selain dia. o Ibu Rini menghitung jeruk (inferensi), pada gambar tidak ada keterangan atau fakta yang menunjukkan bahwa ibu Rini menghitung jeruk. o Di tempat tersebut terdapat sebuah timbangan (observasi), pada gambar terlihat ada sebuah timbangan yang tergantung.
12 o Ibu Rini akan menimbang jeruk (inferensi), pada gambar tidak ada keterangan atau fakta yang menunjukkan bahwa ibu Rini akan menimbang jeruk. o Ibu Rini memisahkan jeruk yang baik dengan yang kurang baik (inferensi), pada gambar tidak ada keterangan atau fakta yang menunjukkan bahwa ibu Rini akan menimbang jeruk. o Kulit jeruk berwarna kuning (observasi), pada gambar terlihat bahwa kulit jeruk berwarna kuning. o Sebahagian jeruk ada di dalam karung (inferensi), pada gambar isi karung tidak kelihatan.
Selanjutnya cobalah kalian memperhatikan gambar berikut ini
A
B
C
Gambar 5. Jejak dua Buah Binatang Sebelum kalian menuliskan inferensinya, kalian terlebih dahulu harus mengidentifikasi fakta hasil observasi. Untuk itu kalian diminta mengisi tabel berikut ini !
13
Tabel 3. Fakta dan Inferensinya Bagian Fakta Hasil Observasi 1…………………………… A ……………………………. ………………………….. 2…………………………… ……………………………. ………………………….. 3…………………………… ……………………………. ………………………….. 1…………………………… B ……………………………. ………………………….. 2…………………………… ……………………………. ………………………….. 3…………………………… ……………………………. ………………………….. 1…………………………… C ……………………………. ………………………….. 2…………………………… ……………………………. ………………………….. 3…………………………… ……………………………. …………………………..
Inferensi 1…………………………… ……………………………. ………………………….. 2…………………………… ……………………………. ………………………….. 3…………………………… ……………………………. ………………………….. 1…………………………… ……………………………. ………………………….. 3…………………………… ……………………………. ………………………….. 3…………………………… ……………………………. ………………………….. 1…………………………… ……………………………. ………………………….. 2…………………………… ……………………………. ………………………….. 3…………………………… ……………………………. …………………………..
Tabel 4. Jawaban yang benar adalah Bagian
Fakta Hasil Observasi
Inferensi
14 A
1. Jejak yang satu lebih besar dari jejak yang lain 2. Jejak yang kecil dan besar menuju ke arah yang sama 3. Jejak yang besar semakin jarang 1. Semua jejak berkumpuldi satu tempat 2. Kedua jejak bercampur. 3. Jejak yang kecil semakin jarang 1. Jejak yang kecil hilang
B
C
2. Jejak yang besar semakin rapat
1. Salah satu binatang lebih besar dari pada yang lain 2.Kedua binatang berjalan menuju tempat yang sama. 3. Binatang yang besar berlari. Kedua bianatang bertemu di satu tempat Kedua binatang berkelahi atau saling berdesakan Binatang yang kecil berlari 1. Binatang yang kecil dimakan oleh binatang yang besar. 2. Binatang yang besar berjalan
3. Prediksi Setelah kalian mempelajari tentang inferensi, sekarang mari kita mempelajari apa itu prediksi. Prediksi adalah ramalan tentang kejadian yang dapat diamati di waktu yang akan datang.
Atau
pengajuan hasil-hasil yang mungkin dihasilkan dari suatu percobaan. Beberapa perilaku pada saat melakukan prediksi, yaitu: (i) penggunaan data dan pengamatan yang sesuai, (ii) penafsiran data atau grafik, (iii) perumusan generalisasi tentang pola-pola, dan (iv) pengujian kebenaran dari ramalan-ramalan yang sesuai.
Prediksi
didasarkan atas observasi yang cermat, dan inferensi tentang beberapa kejadian yang diobservasi.
Prediksi dilakukan dengan
meramalkan apa yang terjadi di masa yang akan datang berdasarkan data pada saat ini. Hal yang sangat penting untuk di ingat, yaitu:
15
o Informasi
yang
diperoleh
melalui
indera
dinamakan
observasi. o Mengapa hal itu terjadi ? Dinamakan inferensi. o Apa yang saya harapkan akan dapat diobservasi, dinamakan prediksi. Andaikan diperoleh data hasil pengamatan berupa (i) mendung tebal di langit, (ii) sinar matahari tertutup awan, udara terasa lembab, dan terdengar bunyi guruh,. Dengan data ini, mungkin dibuat prediksi “sebentar lagi hujan akan turun”. Prediksi dapat pula dilakukan berdasarkan tabel dan grafik. Andaikan Anda melakukan suatu percobaan untuk mengetahui hubungan antara dosis pemupukan dengan tinggi tanaman tomat Andaikan data yang diperoleh dibuat dalam bentuk tabel dan grafik sebagai berikut. Tabel 5. Dosis pemupukan NPK pada tanaman tomat Dosis NPK (g)
Tinggi tanaman (cm)
5
10
10
20
15
30
20
40
25
50
16
Gambar 6. Hubungan antara tinggi tanaman dengan dosis pupuk
Berdasarkan tabel 5 dan grafik di atas, dapat diprediksi pertambahan tinggi tanaman dalam kaitannya dengan dosis pemupukan pada waktu tertentu dengan menggunakan garis prediksi. Suatu prediksi yang dibuat dari suatu tabel atau grafik yang terdapat diantara dua hasil pengamatan atau dua titik pasangan data disebut suatu interpolasi (misalnya 7 dan 15), sedangkan suatu prediksi yang dibuat di luar batas hasil pengamatan atau titik pasangan data disebut ekstrapolasi (misalnya 30 dan 60). 4. Penggolongan Ada dua hal yang perlu dikuasai agar kalian memiliki keterampilan dalam mengelompokkan suatu objek biologi, yaitu : a. Mengidentifikasi dan memberi nama sifat yang dapat diamati dari suatu himpunan objek yang dapat digunakan sebagai dasar untuk mengklasifikasikan anggota himpunan objek tersebut. b. Menyusun klasifikasi satu tingkat, dua tingkat, dan multi tingkat dari suatu himpunan objek, dan menuliskan nama sifat yang dapat diamati dari objek tersebut
yang
digunakan
sebagai
mengklasifikasikan objek-objek tersebut.
dasar
untuk
17 Ada tiga prinsip penting yang perlu dipahami dalam melakukan klasifikasi, yaitu : o Sistem klasifikasi dirancang sedemikian rupa sehingga memiliki kegunaan. o Sistem klasifikasi
dapat diubah atau tidak tetap,
disesuaikan dengan kegunaannya. o Setiap
kelompok
objek
atau
kejadian
dapat
dikelompokkan ke dalam lebih dari satu cara sesuai dengan kebutuhannya. Pada saat melakukan klasifikasi biner (satu himpunan objek dijadikan dua sub himpunan objek).
Seluruh anggota himpunan
objek harus masuk ke dalam salah satu sub himpunan, dan kedua sub himpunan itu terpisah 5. Bertanya Bertanya merupakan aspek yang sangat penting dalam kegiatan belajar.
Pertanyaan yang baik dan sistematis dapat
meningkatkan partisipasi belajar, membangkitkan minat dan rasa ingin tahu terhadap suatu masalah yang sedang dibicarakan, mengembangkan pola berpikir dan cara belajar aktif, sebab berpikir pada hakekatnya adalah bertanya, menuntun proses berpikir sehingga membantu dalam menemukan jawaban, dan membantu dalam memusatkan perhatian terhadap masalah yang sedang di bahas. Penerapan konsep atau prinsip pada dasarnya merupakan upaya yang dilakukan untuk menjelaskan suatu peristiwa dengan menggunakan infornmasi yang telah dimiliki., Sedangkan eksperimen didefinisikan sebagai upaya sistematik yang direncanakan untuk menghasilkan data untuk menjawab suatu masalah atau menguji suatu hipotesis.
18 Menurut jenisnya, pertanyaan dibedakan atas pertanyaan pengetahuan, pertanyaan pemahaman, pertanyaan terapan, pertanyaan analitis, pertanyaan sintesis, dan pertanyaan evaluasi.
Perhatikan
kutipan di bawah ini: “Pada tahun 1665, seorang Inggris, Robert Hooke (1635-1703), mengamati sayatan tipis gabus botol dengan mikroskop yang amat sederhana yang dibuatnya sendiri. Yang terlihat olehnya, adalah struktur yang terdiri dari ruang-ruang kecil yang dinamakannya sel (cellula, ruang kecil)” Dari kutipan tersebut dapat dimunculkan pertanyaan: o Apakah nama ruang-ruang kecil yang diamati oleh R. Hooke pada sayatan tipis gabus ? o Alat apa yang digunakan R. Hooke untuk mengamati sayatan gabus ? Ke dua pertanyaan tersebut hanya mengharapkan jawaban yang sifatnya hafalan atau ingatan terhadap apa yang telah dipelajari. Pertanyaan tersebut merupakan pertanyaan pengetahuan yang hanya mengharapkan jawaban yang sifatnya hafalan atau ingatan terhadap apa yang telah dipelajari siswa dan siswa hanya menggunakan proses berpikir rendah. Kata-kata yang biasa dipakai antara lain, yaitu apa, dimana, kapan, siapa, sebutkan, dan tunjukkan. Perhatikan grafik berikut ini:
Gambar 7. Hubungan antara populasi harimau dan rusa
19 Pertanyaan: o Informasi apa yang dapat kamu peroleh dari grafik di atas ? o Adakah hubungan antara besarnya populasi harimau dengan populasi rusa pada grafik di atas ? Kedua pertanyaan di atas menghendaki agar orang yang menjawabnya
mengorganisir
informasi-informasi
diterimanya
dengan kata-katanya sendiri.
yang
pernah
Pengorganisasi isi
pertanyaan yang baik akan menyebabkan terjadinya proses mental atau proses berpikir yang tinggi pada siswa. Pertanyaan tersebut merupakan
pertanyaan
pemahaman biasanya
pemahaman.
Pertanyaan-pertanyaan
meminta seseorang untuk menginter-
pretasikan/membaca informasi yang dilukiskan dengan grafik atau kurva, atau dengan jalan membandingan atau membedabedakan. Kata-kata yang sering digunakan antara lain, yaitu jelaskan, uraikan dengan kata-kata sendiri, dan bandingkan. Contoh lain: “ Jelaskan 4 perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan ! “Perhatikan pernyataan berikut ini ! “Hidup merupakan sesuatu yang tidak terdifinisikan, namun hidup dapat dikenal berdasarkan ciri-cirinya.
Ciri-ciri
makhluk hidup, yaitu membutuhkan makanan, tumbuh dan berkembang,
bergerak,
pengeluarkan
zat
sisa,
berkembangbiak, peka terhadap rangsang, bernapas, dan membutuhkan suhu tertentu.” Mobil merupakan benda yang dapat bergerak, membutuh-kan “makanan” berupa bahan bakar minyak serta mengeluarkan zat sisa dalam bentuk asap. Pertanyaan: Bagaimana cara anda untuk menjelaskan bahwa mobil tidak termasuk makhluk hidup ? Pertanyaan tersebut merupakan pertanyaan aplikasi, dimana jawaban
20 yang dikehendaki berupa jawaban tunggal dengan cara menerapkan pengetahuan, infor-masi, aturan-aturan, dan pengetahuan lain yang pernah diterima-nya.
Perhatikan contoh berikut ini. Hewan
amphibia, yaitu hewan bertulang belakang dimana dalam siklus hidupnya ia memiliki dua fase kehidupan. Fase pertama ia mutlak hidup di air, dan fase berikutnya ia hidup di darat. Pertanyaan: Berdasarkan uraian di atas, apakah nyamuk memenuhi syarat untuk digolongkan sebagai hewan amphibia ? Beberapa contoh pertanyaan yang berhubungan dengan penerapan atau aplikasi, yaitu: o Dapatkah buaya dimasukkan ke dalam amphibia ? o Mengapa ikan mati bila ditempatkan di luar air, sedangkan katak masih tetap hidup ? o Mengapa tumbuhan gurun memiliki daun dengan permukaan yang sempit serta akar panjang ? o Jelaskan mengapa penebangan hutan yang tidak terkendali dapat menyebabkan banjir ? Bila
anda
melakukan
sebuah
eksperimen
dengan
menggunakan berbagai dosis pupuk KCl yang diberikan pada tanaman tomat. Perhatikan data pada tabel berikut ini Dosis Pemupukan
Jumlah buah pertanaman tomat
0 gr
6
4 gr
8
6 gr
12
8 gr
16
10 g
20
21 Pertanyaan: Kesimpulan apa yang dapat kalian buat dari data di atas ?.
Pertanyaan ini merupakan pertanyaan analitis, yaitu
pertanyaan
yang
menuntut
jawaban
kesimpulan
berdasarkan
informasi yang ada atau membuat generalisasi berdasarkan buktibukti yang ada. Banjir di kota Makassar merupakan langganan setiap tahun. Dapatkan anda menunjukkan bukti-buktinya ? Pertanyaan di atas merupakan pertanyaan analitis kejadian-kejadian
yang
yang menuntut bukti-bukti atau
menunjang
suatu
kesimpulan
atau
generalisasi yang ditampilkan. Mengapa paruh elang dan ayam tidak sama bentuknya ? Ini masih merupakan pertanyaan analitis yang sifatnya meuntut identifikasi motif masalah yang ditampilkan. Perhatikan pernyataan di bawah ini Tanaman mawar si Budi yang ditanam di dalam pot tumbuh dengan suburnya.
Pertanyaan: Apa yang terjadi pada
tanaman mawar Budi andaikan tidak disiram selama satu minggu pada musim kemarau ?
Pertanyaan ini merupakan pertanyaan
sintesis yang menuntut jawaban benar, dan dapat lebih dari satu jawaban. Dengan demikian menuntut jawaban berupa, antara lain ramalan atau prediksi. Coba Anda bayangkan seandainya Anda di dalam hutan sendirian dan kehabisan bekal pada siang harinya, usaha apa yang Anda lakukan agar tidak mati kelaparan ? Pertanyaan ini masih tergolong
pertanyaan
sintesis
yang
menuntut
Anda
untuk
memecahkan masalah berdasarkan imajinasi Anda. Setelah Anda memperhatikan kerusakan hutan dan erosi di suatu
kawasan,
buatlah
suatu
kerangka
pemikiran
untuk
mengatasinya. Pertanyaan ini masih merupakan pertanyaan sitesis.
22 Menurut pendapatmu mana yang lebih baik mengendalikan hama pertanian dengan menggunakan pestisida atau dengan menggunakan predator alami ?.
Pertanyaan ini merupakan
pertanyaan evaluasi yang menghendaki si pemberi jawaban memberikan penilaian atau pendapatnya terhadap suatu issue yang ditampilkan. 6. Penerapan Konsep/Prinsip Penerapan konsep atau perinsip pada dasarnya adalah suatu upaya yang dilakukan untuk menjelaskan suatu peristiwa dengan menggunakan informasi yang telah dimiliki. Hal yang sama dapat berupa mengajukan perkiraan–perkiraan mengenai penyebab suatu kejadian berdasarkan konsep atau prinsip yang telah dimilikinya. Misalnya setiap hari, Karmila mengamati burung-burung gereja yang hidup di rumah tetangga sebelah dan menulis dalam buku catatannya apa yang dilakukan burung-burung gereja itu.
Jenis penelitian
apakah yang dilakukan oleh Karmila ?. Belakangan ini, banjir senantiasa melanda hampir semua ibu kota propinsi di Indonesia. Dapat dikatakan bahwa banjir merupakan langganan tahunan yang kejadiannya hampir merupakan suatu kepastian.
Menurut kalian kemungkinan apa yang menyebabkan
kejadian tersebut ?
Eksperimen dapat didefinisikan sebagai usaha sistematik yang direncanakan untuk menghasilkan data untuk menjawab suatu masalah atau menguji suatu hipotesis. Eksperimen lengkap terdiri dari rumusan masalah, rumusan hipotesis, variabel penelitian, definisi
23 operasional variabel, pelaksanaan eksperimen untuk mengumpulkan data, analisis data, dan menyimpulkan hasil eksperimen. 1. Rumusan masalah Rumusan masalah adalah pertanyaan yang mempertanyakan hubungan antara dua atau lebih variabel. Dengan demikian ciri rumusan masalah, yaitu: o Merupakan kalimat tanya o Terdapat dua atau lebih variabel o Mempertanyakan hubungan antar variabel Rumusan masalah dapat pula tidak mempertanyakan hubungan antara dua variabel atau lebih, misalnya “ Ada berapa jenis tumbuhan yang terdapat di halaman sekolah?’
2. Variabel penelitian Variabel didefinisikan sebagai suatu besaran yang dapat bervariasi atau berubah pada satu situasi tertentu. Besaran kualitatif adalah besaran yang tidak dinyatakan dalam satuan pengukuran baku tertentu. Besaran kuantitatif adalah besaran yang dinyatakan dalam satuan pengukuran baku tertentu misalnya volume diukur dalam liter dan suhu diukur dalam 0C. Keterampilan identifikasi variabel dapat diukur berdasarkan tiga tujuan pembelajaran berikut:
(i) Meng-
identifikasi variabel dari suatu pernyataan tertulis atau dari deskripsi suatu eksperimen. (ii) Mengidentifikasi variabel manipulasi dan variabel respon dari deskripsi suatu eksperimen (iii) Mengidentifikasi
24 variabel kontrol dari suatu pernyataan tertulis atau deskripsi suatu eksperimen. Dalam menuliskan suatu variabel harus disebutkan atau dituliskan
bagaimana tiap variabel diukur, misalnya dalam
pernyataan “ Jumlah telur ayam ras tergantung pada jenis makanan yang diberikan pada ayam tersebut’ . ‘Jumlah’ telur merupakan variabel, sedangkan ‘jumlah’ bukan variabel, dan jenis makanan merupakan variabel, sedangkan ‘jenis’ bukan variabel. Bila suatu variabel secara sengaja diubah atau dimanipulasi dalam suatu situasi, disebut variabel manipulasi. Variabel yang berubah sebagai hasil atau akibat dari perubahan itu disebut variabel respon. Jenis makanan merupakan variabel manipulasi, sedangkan jumlah telur merupakan variabel respon. Jadi bila jenis makanan diubah, maka jumlah telur berubah. Selain itu dikenal adanya variabel kontrol, yaitu variabel yang secara sengaja dipertahankan konstan agar tidak berpengaruh terhadap variabel respon.
Misalnya, sejumlah ayam buras
dikelompokkan menjadi dua grup. Kedua grup itu dipelihara dalam kandang yang sama, diberi makan dalam jumlah yang sama setiap harinya. Grup I mendapat makanan merk X dan grup ke II mendapat makanan merk Y. Eksperimen ini dimaksudkan untuk melihat pengaruh jenis makanan terhadap
jumlah telur yang dihasilkan.
Variabel yang dikontrol dalam eksperimen tersebut,
yaitu jenis
ayam, jenis kandang, frekuensi pemberian makanan, dan jumlah makanan. Variabel manipulasinya, yaitu jenis makanan dan variabel responnya , yaitu jumlah telur. 3. Rumusan hipotesis
25 Hipotesis adalah dugaan tentang pengaruh apa yang akan diberikan oleh variabel manipulasi terhadap variabel respon. Dengan demikian hipotesis juga merupakan rumusan dugaan jawaban terhadap masalah. Oleh sebab itu, di dalam rumusan hipotesis harus terdapat variabel manipulasi dan variabel respon.
Hipotesis
dirumuskan dalam bentuk pernyataan, bukan pertanyaan. Hipotesis dinyatakan sebagai pengaruh yang diramalkan akan diperoleh variabel tertentu akibat perubahan variabel lain, misalnya: o Makin banyak jumlah makanan yang diberikan pada ayam, makin banyak jumlah telur yang dihasilkan. o Perendaman stek vanili di dalam air kelapa muda mempercepat munculnya mata tunas Tidak semua pernyataan dapat dikategorikan sebagai hipotesis, tetapi mungkin hanya mendeskripsikan fakta, misalnya: o Semakin banyak cahaya, semakin lambat pertumbuhan tanaman. o Daun merupakan tempat berlangsungnya fotosintesis. 4. Merumuskan definisi operasional variabel Pada saat kalian memilih prosedur pengukuran suatu variabel, sesungguhnya kalian sedang membuat definisin operasional suatu variabel. Mendefinisikan suatu variabel secara operasional, berarti menetapkan bagaimana kalian mengukur variabel itu. Peneliti yang berbeda dapat menggunakan definisi operasioal yang berbeda untuk variabel yang sama, misalnya:
suatu penelitian dengan judul
“Pengaruh vitamin E terhadap daya tahan seseorang”. Daya tahan dapat didefinisikan antara lain:
26 o Daya tahan didefinisikan sebagai jumlah jam seseorang tahan tidak tidur o Daya tahan didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh seseorang dengan berlaritanpa henti o Daya tahan didefinisikan sebagai jumlah loncatan di tempat yang dilakukan seseorang sampai berhenti karena kecapaian.. 5. Merencanakan Percobaan Bila veriabel manuipulasi (variabel bebas) dan varibel respon (variabel terikat) telah didefinisikan secara operasional, maka sebagian besar langkah perencanaan percobaan
telah selesai.
Misalnya suatu hipotesis: Semakin banyak jumlah protein dalam makanan mencit, semakin cepat pertumbuhannya. Salah satu kemungkinan rancangannya, yaitu: Pilihlah tiga kelompok, dimana setiap kelompok terdiri atas 5 mencit dengan galur yang sama yang baru saja disapih oleh induknya dan yang sama ukuran berat serta jenis kelaminnya. Beri makan setiap kelompok mencit dengan menu dasar yang terdiri dari jagung yang telah digiling. Setiap kelompok berikan protein tambahan yang berbeda, misalnya 25 gram protein tambahan untuk kelompok pertama, 50 gram protein tambahan untuk kelompok kedua, dan 75 gram protein tambahan untuk kelompok ketiga. Catatlah berat tiap-tiap mencit selama 2 bulan. Bonwell, C.C. (1995). Active Learning: Creating excitement in the classroom. Center for Teaching and Learning, St. Louis College of Pharmacy Bellamy, L., Barry, W., & Foster, S. (1999). A Learning Centered Approach to EngineeringEducation for the 21st Century: The
27 Workshop. College of Engineering and AppliedSciences. Arizona State University. Guruvalah.Orientasi baru dalam psikologi belajar. hak cipta pada http://www.guruvalah.tk
Nasution, S. 1996. Metode Research (Penelitian Ilmiah).
Bumi
Aksara. Jakarta. Nur, M dan Samani, M. 1996. Teori Pembelajaran IPA dan Hakekat Pendekatan Keterampilan Proses. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Dirjen Pend. Dasar dan Menengah. Direktorat Pendidikan Menengah Umum. Jakarta. Nur, M. 2000.Buku Panduan Keterampilan Proses dan Hakikat Sains. Unesa University Press. Surabaya. Nur, M. 2002. Keteramnpilan-Keterampilan Proses Sains. Pusat Sains dan Metematika Sekolah. Program Pasca Sarjana, UNESA. Surabaya. Susilo, H. 2002. Kerja Ilmiah: Penafsiran. Departemen Pendidikan Nasional, Dirjen Pend. Dasar dan Menengah. Direktorat Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama. Jakarta.
28
29
