SAINS SEBAGAI PROSES INKUIRI, KETERAMPILAN PROSES DAN SIKAP ILMIAH

SAINS SEBAGAI PROSES INKUIRI,
KETERAMPILAN PROSES DAN
SIKAP ILMIAH

A. Sains sebagai proses inkuiri
Inkuiri dalam bahasa Inggris, inquiry berarti pertanyaan atau pemeriksaan, penyelidikan. Inkuiri dapat diartikan sebagai proses yang ditempuh manusia untuk mendapatkan informasi atau untuk memecahkan permasalahan. Gulo (2002) menyatakan strategi inkuiri berarti suatu rangkaian kegiatan belajar yang melibatkan secara maksimal seluruh kemampuan peserta didik untuk mencari dan menyelidiki secara sistematis, kritis, logis, analitis sehingga mereka dapat merumuskan sendiri penemuannya dengan penuh percaya diri. Pembelajaran inkuiri dirancang untuk mengajak peserta didik terlibat langsung ke dalam proses ilmah pada waktu yang relatif singkat.
Inkuiri adalah proses perpindahan dari pengamatan menjadi pemahaman yang diawali dengan pertanyaan yang muncul dari pengamatan (Direktorat PSMP, 2008). Collete (1994) menjelaskan inkuiri dapat dipandang sebagai dua cara dalam pembelajaran sains, yaitu teaching science as inquiry dan teaching science through inquiry. Teaching science as inquiry mengharuskan guru untuk memahami sifat dasar dari sains dan bagaimana pengetahuan diperoleh.
Teaching science through inquiry mengarah pada keterampilan dan strategi. Metode ini sering diintergrasikan ke dalam proses pembelajaran untuk mendorong pembelajar melalui kegiatan-kegiatan berikut : bertanya, keterampilan proses sains, aktivitas induktif, aktivitas deduktif, mengumpulkan informasi dan menyelesaikan masalah.Dari berbagai definisi di atas dapat disimpulkan bahwa inkuiri adalah suatu proses untuk memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah sehingga peserta didik dapat menemukan sendiri pengetahuannya.
Sudjana (1989) menyatakan, ada lima tahapan yang ditempuh dalam melaksanakan pembelajaran inkuiri, yaitu: merumuskan masalah, menetapkan jawaban sementara (hipotesis), mencari informasi, data dan fakta yang diperlukan untuk menjawab hipotesis atau permasalahan, menarik kesimpulan jawaban atau generalisasi, mengaplikasikan kesimpulan.
Secara umum proses pembelajaran dengan menggunakan pendekatan pembelajaran inkuiri dapat mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:
1. Orientasi
Langkah orientasi adalah langkah untuk membina suasana atau iklim pembelajaran yang responsif. Langkah orientasi merupakan langkah yang sangat penting. Keberhasilan pendekatan pembelajaran inkuiri sangat tergantung pada kemauan peserta didik untuk beraktivitas menggunakan kemampuannya dalam memecahkan masalah.
2. Merumuskan masalah
Merumuskan masalah merupakan langkah membawa peserta didik pada suatu persoalan yang mengandung teka-teki. Persoalan yang disajikan adalah persoalan yang menantang peserta didik untuk berpikir memecahkan teka-teki itu. Teka-teki yang menjadi masalah dalam inkuiri adalah teka-teki yang mengandung konsep yang jelas, yang harus dicari dan ditemukan.
3. Merumuskan hipotesis
Hipotesis adalah jawaban sementara dari suatu permasalahan yang sedang dikaji. Sebagai jawaban sementara, hipotesis perlu diuji kebenarannya. Kemampuan atau potensi individu untuk berpikir pada dasarnya sudah dimiliki sejak individu itu lahir. Potensi berpikir itu dimulai dari kemampuan setiap individu untuk menebak atau mengira-ngira (berhipotesis) dari suatu permasalahan. Manakala individu dapat membuktikan tebakannya, maka ia sampai pada posisi yang dapat mendorong untuk berpikir lebih lanjut.
4. Mengumpulkan data
Mengumpulkan data adalah aktivitas menjaring informasi yang dibutuhkan untuk menguji hipotesis yang diajukan. Dalam pendekatan pembelajaran inkuiri, mengumpulkan data merupakan proses mental yang sangat penting dalam pengembangan intelektual. Proses pengumpulan data bukan hanya memerlukan motivasi yang kuat dalam belajar tetapi juga membutuhkan ketekunan dan kemampuan menggunakan potensi berpikirnya. Oleh sebab itu, tugas dan peran guru dalam tahapan ini adalah mengajukan pertanyaan-pertanyaan yang dapat mendorong peserta didik untuk berpikir mencari informasi yang dibutuhkan.
5. Menguji hipotesis
Menguji hipotesis adalah proses menentukan jawaban yang dianggap diterima sesuai dengan data dan informasi yang diperoleh berdasarkan pengumpulan data. Bahwa yang terpenting dalam menguji hipotesis adalah mencari tingkat keyakinan peserta didik atas jawaban yang diberikan. Di samping itu, menguji hipotesis juga berarti mengembangkan kemampuan berpikir rasional. Artinya jawaban yang diberikan bukan hanya berdasarkan argumentasi, akan tetapi harus didukung oleh data yang ditemukan dan dapat dipertanggungjawabkan.
6. Merumuskan kesimpulan
Merumuskan kesimpulan adalah proses mendeskripsikan temuan yang diperoleh berdasarkan hasil pengujian hipotesis. Merumuskan kesimpulan merupakan akhir dalam proses pembelajaran. Sering terjadi, oleh karena banyaknya data yang diperoleh, menyebabkan kesimpulan yang dirumuskan tidak fokus terhadap masalah yang hendak dipecahkan. Oleh karena itu, untuk mencapai kesimpulan yang akurat sebaiknya guru mampu menunjukkan pada peserta didik data mana yang relevan.
Sains dipandang sebagai cara berpikir dalam pencarian tentang pengertian rahasia alam, cara penyelidikan terhadap gejala alam dan sebagai batang tubuh pengetahuan yang dihasilkan dari inkuiri. Cara kerja IPA yaitu observasi, eksperimentasi, generalisasi, pembentukan teori dan sebaliknya yang mengkait antara cara satu dengan cara yang lain disebut metode inkuiri atau metode ilmiah.
Pembelajaran berbasis inkuiri telah berpengaruh besar dalam pendidikan sains, dan biasa disebut sains berbasis inkuiri. Para ilmuwan biasanya menggunakan proses inkuiri dalam menyelesaikan suatu permasalahan yang berkaitan dunia alam. Mereka menggunakan prinsip-prinsip, konsep-konsep, dan teori-teori untuk memahami dan menjelaskan gejala-gejala yang terjadi di alam semesta.

B. Keterampilan proses sains
Seseorang dalam melakukan suatu pekerjaan memerlukan keterampilan. Seorang ilmuwan (saintis) dalam melakukan serangkaian proses sains atau metode ilmiah juga diperlukan keterampilan. Keterampilan yang diperlukan dalam melakukan kegiatan metode ilmiah disebut sebagai keterampilan proses sains. Keterampilan proses dalam pembelajaran IPA merupakan suatu model atau alternatif pembelajaran IPA yang dapat melibatkan pembelajar dalam tingkah laku dan proses mental seperti ilmuwan.
Indrawati dalam Trianto (2011) menyatakan bahwa keterampilan proses merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah yang terarah (baik kognitif maupun psikomotor) yang dapat digunakan untuk menemukan suatu konsep atau prinsip atau teori, untuk mengembangkan konsep yang telah ada sebelumnya, ataupun untuk melakukan penyangkalan terhadap suatu penemuan.
Funk dalam Dimyati dan Mudjiono (2009) mengutarakan bahwa ada berbagai keterampilan dalam keterampilan proses dalam bidang kajian IPA. Keetrampilan-keterampilan tersebut terdiri dari keterampilan proses dasar (basic skills) dan keterampilan proses terpadu (integrated skills).
1. Keterampilan proses dasar (basic skills)
a. Observasi (pengamatan)
Pengamatan adalah penggunaan indera-indera seseorang. Seorang mengamati dengan penglihatan, pendengaran, pengecapan, perabaan, dan pembauan. Beberapa kegiatan yang dikerjakan siswa pada saat pengamatan adalah: 1) penggunaan indera-indera tidak hanya penglihatan; 2) pengorganisasian obyek-obyek menurut satu sifat tertentu; 3) pengidentifikasian banyak sifat; 4) pengidentifikasian perubahan-perubahan dalam suatu obyek; 5) melakukan pengamatan kuantitatif, contohnya: “5 kilogram” bukan “massa” 6) melakukan pengamatan kualitatif, contohnya: “baunya seperti susu asam” bukan “berbau”.
Pengamatan yang dilakukan hanya dengan menggunakan indera tanpa mengacu kepada satuan pengukuran baku tertentu disebut pengamatan kualitatif, sedangkan pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan alat ukur yang mengacu kepada satuan pengukuran baku tertentu disebut pengamatan kuantitatif. Besaran yang diperoleh dari mencacah termasuk pengamatan kuantitaif.
Pengamatan kualitatif didefinisikan sebagai pengamatan yang dilakukan dengan beberapa atau seluruh indera, yaitu dengan mendeskripsikan apa yang dilihat, apa yang dirasa, apa yang dibau, apa yang didengar, apa yang dicicipi dari obyek yang diamati.
Pengamatan yang hanya menggunakan satu indera tidak dapat memberikan deskripsi yang lengkap tentang obyek yang diamati. Carin (1993) mengemukakan bahwa terdapat tujuh komponen untuk melakukan pengamatan ilmiah yang baik, yaitu:
1) Rencana (plan)
Membuat rencana untuk penuntun pengamatan supaya tidak terlewati hal-hal yang penting atau supaya tidak terjadi pengulangan yang tidak perlu.
2) Indera (senses)
Menggunakan semua indera yang tepat, kalau perlu memakai alat untuk membantu indera dalam mengumpulkan informasi yang jelas.

3) Pertanyaan (questions)
Selalu mempunyai rasa ingin tahu selama mengamati, waspada terhadap perbedaan-perbedaan dan menanyakan segala sesuatu untuk mendapatkan informasi dan pengamatan baru.
4) Pengukuran (measurement)
Membuat pengukuran-pengukuran variabel yang penting untuk melengkapi pengamatan kualitatif.
5) Persamaan dan perbedaan (similarities and differences)
Mengidentifikasi persamaan dan perbedaan antara obyek pengamatan dengan obyek-obyek lain yang dapat dibandingkan.
6) Perubahan (changes)
Mengamati perubahan-perubahan alami yang terjadi pada obyek atau sistem yang sedang diteliti. Bila perlu membuat perubahan-perubahan dan mengamati perubahan yang terjadi sebagai akibatnya.
7) Komunikasi (communication)
Melaporkan hasil pengamatan secara jelas menggunakan uraian, diagram-diagram, gambar-gambar dan metode-metode lain yang tepat.
b. Klasifikasi
Klasifikasi adalah menggunakan pengamatan untuk mengelompokkan benda-benda atau kejadian-kejadian menurut persamaan dan perbedaannya. Pengklasifikasian adalah pengelompokan obyek-obyek menurut sifat-sifat tertentu. Beberapa contoh kegiatan yang termasuk keterampilan klasifikasi adalah: 1) mengidentifikasi suatu sifat umum, contohnya: mineral menyerupai logam dan mineral yang tidak menyerupai logam; 2) memilah-milahkan dengan menggunakan dua sifat atau lebih, contohnya: yang memiliki celah yang dapat menggores gelas; dan mineral tanpa celah dan mineral yang tidak dapat menggores gelas.

c. Pengukuran
Pengukuran adalah penemuan ukuran dari suatu obyek, berapakah suatu obyek, berapa banyak ruang yang ditempati suatu obyek. Obyek tersebut dibandingkan dengan suatu satuan pengukuran, misalnya sebuah penjepit kertas dengan satuan baku sentimeter. Proses ini digunakan untuk melakukan pengamatan kuantitatif. Beberapa kegiatan yang termasuk di dalam pengukuran adalah: 1) pengukuran panjang, volume, massa, temperatur, dan waktu dalam satuan yang sesuai; 2) memilih alat dan satuan yang sesuai untuk tugas pengukuran tertentu tersebut.
d. Inferensi
Inferensi adalah menggunakan apa yang diamati seseorang untuk menjelaskan sesuatu yang telah terjadi. Penginferensial berlangsung, melampaui suatu pengamatan untuk menafsirkan apa yang telah diamati. Sebagai contoh: Seorang melihat suatu petak rumput mati. Suatu inferensi yang mungkin diajukan adalah bahwa cacing tanah tersebut yang menyebabkan rumput itu mati. Beberapa kegiatan dalam inferensi adalah : 1) mengkaitkan pengamatan dengan pengalaman atau pengetahuan terdahulu; 2) mengajukan penjelasan-penjelasan untuk pengamatan-pengamatan.
Berikut ini diberikan contoh perbedaan antara pengamatan dengan penafsiran (inferensi) dari seabatang lilin yang menyala
Pengamatan Penafsiran
1. Suatu bahan putih menetes ke bawah dari salah satu sisi lilin.
2. Cairan di alas lilin itu jernih.
3. Lilin makin memendek dengan berlalunya waktu. 1. Lilin meleleh dan menetes ke bawah melalui sisi lilin.

2. Cairan jernih adalah lilin cair.
3. Lilin digunakan/dihabiskan dalam proses pembakaran.

e. Prediksi
Prediksi adalah pengajuan hasil-hasil yang mungkin dihasilkan dari suatu percobaan. Prediksi didasarkan pada pengamatan-pengamatan dan inferensi-inferensi sebelumnya. Prediksi merupakan suatu pernyataan tentang pengamatan apa yang mungkin dijumpai di masa yang akan datang, sedangkan inferensi berupaya untuk memberikan alasan tentang mengapa suatu pengamatan terjadi. Beberapa kegiatan dalam prediksi adalah: 1) menggunaan data dan pengamatan yang sesuai; 2) menafsirkan generalisasi tentang pola-pola; 3) menguji kebenaran dari ramalan-ramalan yang sesuai.
Misalkan ada pengamatan sebagai berikut: 1) mendung tebal menggantung di langit; 2) saat ini pertengahan bulan Oktober; 3) sinar matahari tertutup awan; 4) udara terasa lembab walaupun tengah hari. Data tersebut memungkinkan dibuat prediksi: siang nanti hujan akan turun. Jadi dapat disimpulkan, prediksi adalah menyatakan hasil dari kejadian akan datang yang didasarkan pada perolehan pengetahuan awal melalui pengalaman atau pengumpulan data.
f. Komunikasi
Pengkomunikasian adalah mengatakan apa yang diketahui seseorang dengan ucapan kata-kata, tulisan, gambar, demonstrasi, atau grafik. Jadi penting menyatakan sesuatu atau menulis data sejelas-jelasnya. Beberapa kegiatan pada saat melakukan komunikasi adalah: 1) memaparkan pengamatan dengan menggunakan perbendaharaan kata yang sesuai; 2) mengembangkan grafik atau gambar untuk menyajikan pengamatan dan peragaan data; 3) merancang poster atau diagram. Komunikasi juga bisa berupa mendiskusikan langkah-langkah kerja dan hasil percobaan yang telah dilakukan dengan kelompok.
Walaupun tidak ada aturan umum mengenai penyusunan tabel, umumnya ada petunjuk dan aturan yang perlu dipertimbangkan, yaitu: 1) variabel bebas dicatat di kolom sebelah kiri dan variabel terikat di kolom sebelah kanan; 2) apabila dilakukan pengulangan percobaan, datanya dicatat dalam kolom variabel terikat yang dibagi lagi menjadi beberapa kolom; 3) apabila dihitung reratanya, data rerata dicatat dalam kolom tambahan di sebelah kanan; 4) nilai pada variabel diurutkan kecil ke besar atau dari besar ke kecil; 5) judul tabel harus jelas mengkomunikasikan tujuan eksperimen dengan variabel-variabel yang diteliti; 6) tulisan “Tabel”, nomor tabel, dan judul tabel dicantumkan di atas tabel, di tengah-tengah antara tepi kanan dan kiri; 7) judul tabel ditulis di bawah nomor tabel, dengan huruf kapital pada setiap awal kata, kecuali kata tugas; tabel disajikan tidak lebih dari satu halaman (tidak terpotong).
Grafik mengkomunikasikan bentuk gambar dari data yang dikumpulkan dalam suatu percobaan. Grafik yang disusun dengan baik dapat mengkomunikasikan hasil percobaan dengan lebih jelas dibandingkan tabel data. Langkah-langkah penyusunan grafik sebagai berikut :
1) Menggambar dan memberi label kedua sumbu
Secara konvensi, ilmuwan meletakkan variabel bebas pada sumbu horisontal (x) dan variabel terikat pada sumbu vertikal . Masing-masing sumbu diberi label dan di dalam kurung belakangnya di tulis unit pengukuran.
2) Menuliskan pasangan data
Masing-masing titik pada grafik diwakili oleh satu set data. Secara konvensi, nilai sumbu x ditulis lebih dahulu, diikuti nilai untuk sumbu y. Kedua nilai dipisahkan dengan koma, lalu keduanya diletakkan dalam kurung.
3) Menentukan skala untuk sumbu
Prosedur untuk menentukan skala adalah:
a) Menghitung beda nilai terbesar dan terkecil dari variabel. Menghitung nilai variabel yang masuk akal dengan membagi 5 beda tadi. Setelah dibagi 5, hasil pembagian dibulatkan ke nilai yang terdekat yang lebih mudah dipilih. Misalnya skala untuk sumbu x; waktu pencelupan (sekon)
Nilai terbesar : 40 sekon
Nilai terkecil : 10 sekon
Beda : 30 sekon
Beda dibagi 5 : 30 detik : 5 = 6 sekon
Nilai pembulatan : 6 sekon dibulatkan menjadi 5 sekon
Skala untuk sumbu y; tingginya kenaikan air (milimeter)
Nilai terbesar : 19 mm
Nilai terkecil : 11 mm
Beda : 8 mm
Beda dibagi 5 : 8 mm : 5 = 1,6 mm
Nilai pembulatan : 1,6 mm dibulatkan menjadi 2 mm
b) Menuliskan skala untuk setiap sumbu dengan menggunakan nilai pembulatan. Penulisan skala dimulai dengan satu interval yang lebih kecil dari nilai terkecil dan diakhiri dengan interval yang menunjukkan nilai data yang terbesar untuk digrafikkan.
4) Memplot pasangan data
Pasangan data yang ada diplotkan dengan menentukan pasangan nilai sumbu x dengan nilai sumbu y.
5) Menyimpulkan kecenderungan
Titik-titik data pada grafik tidak langsung membentuk garis lurus karena data percobaan mungkin salah. Namun dapat ditarik “garis lurus yang mungkin mewakili” sehingga sejumlah yang sama titik data berada di kiri-kanan garis tersebut.
Ketepatan pemilihan bentuk grafik tergantung pada tipe data yang dikumpulkan. Hasil pengamatan dan pengukuran variabel dapat diklasifikasikan menjadi data diskrit dan kontinu. Data diskrit adalah data kategorikal yang dapat dibilang, seperti membilang nama hari, jenis kelamin, macam hewan, jumlah anak, warna. Variabel semacam itu cocok digambarkan dengan grafik batang.
Variabel kontinu berkaitan dengan pengukuran yang melibatkan skala baku dengan interval yang sama. Contoh variabel kontinu adalah tinggi tanaman (cm), jumlah pupuk (gram), lamanya waktu (detik). Apabila datanya berupa data hasil pengukuran variabel kontinu, lebih baik digambarkan dalam bentuk grafik garis. Grafik garis memungkinkan melakukan interpolasi atau menyimpulkan nilai dari suatu titik pada grafik yang tidak diukur secara langsung. Anonim (2005) menyatakan ada cara mudah untuk menentukan bentuk grafik yang tepat untuk menggambarkan satu kumpulan data. Apabila interval antar data yang dicatat memiliki arti, lebih tepat menggunakan grafik garis. Sebaliknya apabila interval antar data tidak memiliki arti, misalnya merek tisu, lebih tepat menggunakan grafik batang. Langkah-langkah penyusunan grafik batang miring dengan penyusunan grafik garis.
2. Keterampilan proses terpadu
a. Penggunaan hubungan ruang dan waktu
Mendeskripsikan perubahan dalam parameter waktu. Contoh parameter tempat, arah, bentuk, ukuran, volume, berat dan massa.
b. Interpretasi Data
Memberikan penjelasan rasional tentang suatu benda, kejadian atau pola-pola yang diturunkan dari pengumpulan data. Penafsiran data adalah menjelaskan makna informasi yang telah dikumpulkan. Beberapa kegiatan dalam interpretasi adalah: 1) menyusun data; 2) mengenal pola-pola atau hubungan-hubungan; 3) merumuskan inferensi yang sesuai dengan menggunakan data; 4) pengikhtisaran secara benar.
c. Kontrol variabel
Variabel adalah suatu besaran yang dapat bervariasi atau berubah pada suatu situasi tertentu. Dalam penelitian ilmiah terdapat 3 (tiga) macam variabel yang penting, yaitu variabel manipulasi, variabel respon, dan variabel kontrol. Variabel yang secara sengaja diubah disebut variabel manipulasi/ bebas. Variabel yang berubah sebagai akibat pemanipulasian variabel manipulasi disebut variabel respon/ terikat. Di samping variabel manipulasi, terdapat banyak faktor yang dapat mempengaruhi hasil suatu percobaan atau eksperimen. Dalam suatu eksperimen, kita ingin dapat mengatakan bahwa variabel manipulasi adalah satu-satunya variabel yang berpengaruh terhadap variabel respon. Oleh karena itu, harus yakin bahwa faktor lain yang dapat memiliki suatu pengaruh dicegah untuk memberikan pengaruh.
Variabel yang dapat mempengaruhi hasil eksperimen, tetapi dijaga agar tidak memberikan pengaruh disebut variabel kontrol. Eksperimen yang dilakukan dengan pengontrolan variabel seperti itu dapat disebut prosedur eksperimen yang benar. Jadi mengontrol variabel berarti memastikan bahwa segala sesuatu dalam suatu percobaan adalah tetap sama kecuali satu faktor. Beberapa kegiatan dalam mengontrol variabel adalah: 1) mengidentifikasi variabel yang mempengaruhi hasil; 2) mengidentifikasi variabel yang diubah dalam percobaan; 3) mengidentifikasi variabel yang dikontrol dalam suatu percobaan.
d. Pendefinisian variabel secara operasional (PVSO)
PVSO adalah perumusan suatu definisi yang berdasarkan pada apa yang mereka lakukan atau apa yang mereka amati. Suatu definisi operasional mengatakan bagaimana sesuatu tindakan atau kejadian berlangsung, bukan apakah tindakan atau kejadian itu. Mendefinisikan secara operasional suatu variabel berarti menetapkan tindakan apa yang dilakukan dan pengamatan apa yang akan dicatat. Penting dicatat bahwa tiap peneliti dapat membuat definisi operasional variabel sendiri-sendiri, artinya variabel yang sama definisi operasionalnya dapat berbeda-beda bergantung pada yang ditetapkan masing-masing peneliti. Oleh karena itu, sebagian besar rancangan eksperimen sebagai persiapan pengumpulan data telah terselesaikan. Yang tersisa tinggal menetapkan variabel kontrol.
Beberapa kegiatan pada saat mendefinisikan variabel secara operasional adalah: 1) memaparkan pengalaman-pengalaman dengan menggunakan obyek-obyek kongkrit, 2) menjelaskan apa yang diperbuat obyek-obyek tersebut, 3) memaparkan perubahan-perubahan atau pengukuran-pengukuran selama suatu kejadian.
e. Hipotesis
Perumusan hipotesis adalah perumusan dugaan yang masuk akal yang dapat diuji tentang bagaimana atau mengapa sesuatu terjadi. Hipotesis sering dinyatakan sebagai pernyataan jika dan maka. Hipotesis dirumuskan dalam bentuk pernyataan, bukan pertanyaan.
Hipotesis dapat dirumuskan dengan penalaran induktif berdasarkan data hasil pengamatan atau dirumuskan dengan penalaran deduktif berdasarkan teori. Penalaran induktif adalah penalaran yang dilakukan berdasarkan data atau kasus menuju ke suatu pernyataan kesimpulan umum yang dapat berbentuk hipotesis atau teori sementara. Penalaran deduktif adalah penalaran yang dilakukan berdasarkan teori menuju pernyataan kesimpulan sementara yang bersifat spesifik. Beberapa kegiatan pada saat merumuskan hipotesis adalah: 1) merumuskan hipotesis berdasarkan pengamatan dan inferensi, 2) merancang cara-cara untuk menguji hipotesis, 3) merevisi hipotesis apabila data tidak mendukung hipotesis tersebut.
f. Eksperimen
Melakukan eksperimen adalah menguji hipotesis atau prediksi. Dalam suatu eksperimen, seluruh variabel harus dijaga tetap sama kecuali satu, yaitu variabel manipulasi. Dengan kata lain, eksperimen atau percobaan dapat didefinisikan sebagai usaha sistematik yang direncanakan untuk menghasilkan data untuk menjawab suatu rumusan masalah atau menguji hipotesis. Apabila suatu variabel akan dimanipulasi dan jenis respon yang diharapkan dinyatakan secara jelas dalam bentuk definisi operasional.
Beberapa kegiatan pada saat melakukan eksperimen adalah: 1) merumuskan dan menguji prediksi tentang kejadian-kejadian, 2) mengajukan dan menguji hipotesis, 3) mengidentifikasi dan mengontrol variabel, 4) mengevalusai prediksi dan hipotesis berdasarkan pada hasil-hasil percobaan.
Perhatikan rumusan tujuan berikut: “ siswa memahami ketergantungan antar makhluk hidup dengan melakukan pengamatan dan menafsirkan hasil pengamatannya”. Dalam rumusan tujuan tersebut tampak ada konsep (ketergantungan) dan keterampilan proses sains (melakukan pengamatan, menafsirkan hasil pengamatan). Perhatikan rumusan tujuan berikut: “ siswa mampu melakukan percobaan untuk memahami saling ketergantungan di antara komponen ekosistem”. Dalam rumusan tujuan tersebut, tujuan utamanya adalah keterampilan proses (mampu melakukan percobaan) tentang konsep (saling ketergantungan di antara komponen ekosistem). Apabila kita bandingkan kedua rumusan tujuan itu akan kita temukan perbedaan yang sangat besar. Pada rumusan pertama tujuan utamanya adalah memahami konsep, sedang keterampilan proses merupakan tuntutan pengalaman belajarnya. Dalam rumusan yang kedua, tujuan utamanya adalah keterampilan proses melalui konsep tertentu (saling ketergantungan di antara komponen ekosistem)
Keterampilan proses melibatkan keterampilan–keterampilan kognitif atau intelektual, manual dan sosial. Keterampilan kognitif atau intelektual terlibat karena dengan melakukan keterampilan proses siswa menggunakan pikirannya. Keterampilan manual jelas terlibat dalam keterampilan proses karena mungkin siswa dalam melaksanakan kegiatan melibatkan penggunaan alat dan bahan, pengukuran, penyusunan atau perakitan alat. Keterampilan sosial dimaksudkan bahwa siswa berinteraksi dengan sesamanya dalam melakukan kegiatan belajar mengajar dengan keterampilan proses, misalnya mendiskusikan hasil pengamatan.

C. Nilai dan sikap ilmiah
Pengalaman pembelajaran sains dapat digunakan sebagai perolehan nilai dan sikap ilmiah bagi siswa. Ibrahim, dkk (2004) menyatakan nilai- nilai yang terkandung dalam sains adalah sebagai berikut :
1. Nilai sosial
a. Etik dan estetika
Sains baik sebagai suatu kumpulan pengetahuan ilmiah maupun sebagai suatu proses, mempunyai nilai-nilai etik dan estetika yang tinggi. Nilai-nilai itu terutama terletak pada sistem yang menetapkan kebenaran yang obyektif pada tempat yang paling utama.
Para sesama ilmuwan itu terdapat hubungan yang saling percaya, baik ilmuwan pada suatu masa maupun dengan ilmuwan masa lampau. Temuan masa lalu yang kurang sempurna merupakan jembatan untuk temuan yang lebih sederhana, sehingga penemu terdahulu tetap dihormati bahkan diabadikan nama-namanya.
b. Moral humaniora
Sains mempunyai tujuan mulia untuk kemanusiaan, juga dapat disalahgunakan untuk hal-hal sebaliknya. Nilai moral humaniora memiliki dua muka yang berlawanan arah. Sains sebenarnya hal yang “suci”, menjadi baik atau buruk tergantung dari manusianya.
c. Ekonomi
Nilai ekonomi sains tidak secara langsung dapat dirasakan oleh penemunya. Nilai ekonomi menjadi kenyataan, bila penemuan itu dapat digunakan untuk memproduksi sesuatu yang bermanfaat bagi masyarakat.
2. Nilai psikologis / pedagogis
Di dalam nilai psikologis / pedagogis, sains memiliki sikap-sikap ilmiah yaitu :
a. Mencintai kebenaran
Sains selalu mendambakan kebenaran, yaitu kesesuaian pikiran dengan kenyataan. Sikap mencintai kebenaran dapat mendorong manusia untuk berlaku jujur dan objektif. Sikap ini merupakan modal yang sangat berharga dalam kehidupan menuju kebahagiaan hidup.
b. Tidak purbasangka
Sains membimbing kita untuk tidak berpikir secara prasangka. Kita boleh saja mengadakan dugaan yang masuk akal (hipotesa) asal dugaan itu diuji kebenarannya sesuai dengan kenyataan atau tidak. Sikap purbasangka sering menimbulkan pertengkaran dan hidup tidak tenang serta tidak bahagia.
c. Menyadari kebenaran ilmu tidak mutlak
Atas kesadarannya bahwa kesimpulan yang didapat hanya berlaku untuk sementara (tidak mutlak) atau menyadari bahwa pengetahuan yang di dapat itu baru sebagian, maka hal ini akan menjadikan seseorang bersikap rendah hati dan tidak sombong.
d. Keyakinan bahwa tatanan alam bersifat teratur
Dengan mempelajari hubungan antar gajala alam dan mendapat atau menemukan adanya kaidah atau hukum alam yang konsisten, maka orang akan menyadari bahwa alam semesta ini telah ditata dengan sangat teratur. Hal ini akan meningkatkan ketakwaan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah mengatur alam semesta ini.
e. Toleran terhadap orang lain
Pengetahuan yang dimiliki sesseorang bersifat tidak mutlak sempurna sehingga dapat menghargai pendapat orang lain yang lebih tahu dan sempurna. Ia juga tidak bersikap memaksakan pendapatnya untuk diterima oleh orang lain.
f. Ulet
Orang yang bekerja dalam sains, sebenarnya sedang menggali atau mencari kebenaran Mereka akan bahagia bila mendapatkan kebenaran yang mereka yakini dan dapat membuat orang lain sejahtera dan bahagia. Oleh karena itu mereka tidak putus asa dan selalu mencari kebenaran itu walaupun seringkali tidak memperoleh apa-apa.

g. Teliti dan hati-hati
Metode ilmiah harus dilaksanakan dengan cara yang seksama baik dalam operasional, eksperimen maupun dalam mengambil keputusan. Ilmuwan sains akan didorong memiliki sifat-sifat yang baik yaitu teliti dalam melakukan sesuatu serta hati-hati dalam mengambil kesimpulan atau mengeluarkan pendapat.
h. Ingin tahu
Rasa ingin tahu telah dimiliki manusia secara naluriah, merupakan titik awal dari pengetahuan yang dimiliki manusia. Para ilmuwan sains akan didorong untuk ingin tahu lebih banyak, karena ilmu pengetahuan merupakan sistem yang utuh sehingga pengetahuan yang satu akan menunjang untuk memahami yang lain dan mendorong untuk mencari tahu yang lebih banyak.
i. Optimis
Ilmuwan sains berpendirian bahwa segala sesuatu tidaklah ada yang tak mungkin dikerjakan.

Perhatikan rancangan eksperimen berikut ini: Suatu penyelidikan dilakukan untuk menentukan pengaruh banyak aktifitas terhadap frekuensi denyut nadi seseorang. Siswa suatu sekolah melakukan loncatan-loncatan di tempat dalam jumlah yang berbeda dan kemudian frekuensi denyut nadinya diukur. Kelompok ke-satu melakukan 10 kali loncatan, kelompok ke-dua melakukan 20 kali loncatan, dan kelompok ke-tiga melakukan 30 kali loncatan. Setelah melakukan aktifitas itu, frekuensi denyut nadi mereka diukur per menit.
1. Rumusan masalah
Adakah pengaruh aktifitas terhadap denyut nadi seseorang?

2. Menentukan variabel,
a. Variabel kontrol : siswa yang berumur sama, jenis kelamin
sama, sama-sama sehat.
b. Variabel bebas : banyaknya aktifitas
c. Variabel terikat : frekuensi denyut nadi
3. Menentukan hipotesisnya,
Semakin banyak aktifitas, semakin cepat denyut nadi seseorang.

4. Definisi operasional variabel,
a. Definisi variabel manipulasi/bebas adalah banyaknya loncatan yang dilakukan seseorang. Harga-harganya adalah 10 loncatan, 20 loncatan dan 30 loncatan.
b. Definisi variabel respon/terikat adalah banyaknya denyut nadi per menit dihitung segera setelah menyelesaikan loncatan.
5. Merancang penelitian untuk membuktikan hipotesis tersebut,
a. Bahan yang diperlukan : ....................................................................
b. Alat yang digunakan : ..............................................................
c. Cara kerja : ....................................................................
6. Melakukan penelitian sebagaimana rancangan dan mencatat hasil pengamatan.
Tabel 1.
Banyaknya Denyut Nadi Setelah Loncatan

No. Siswa Pria Denyut nadi setelah loncatan sebanyak....
10 kali 20 kali 30 kali
1
2
3
4
5

7. Menyusun kesimpulan berdasarkan data percobaan,

8. Menyusun hasil penelitian sesuai format penelitian ilmiah,

9. Nilai dan sikap ilmiah : teliti, hati-hati, mencintai kebenaran.

Sumber: Makalah Kajian IPA 1 Kelas PSn P2TK PPS UNY Tahun 2012

Read more »

HAKIKAT IPA

HAKIKAT IPA

A. Hakikat IPA
1. Pandangan Beberapa Ahli Filsafat Tentang IPA
Banyak definisi dan penjelasan yang dapat kita peroleh tentang IPA. Banyak definisi tentang IPA, salah satunya berbunyi sebagai berikut : yang dimaksud dengan IPA atau science (istilah bahasa Inggris) sebenarnya adalah natural science, yang dapat didefinisikan sebagai : pengetahuan tentang fakta dan hukum-hukum yang didasarkan atas pengamatan dan disusun dalam satu sistem yang teratur. Untuk memahami IPA, ada baiknya kita mengetahui beberapa pandangan ahli tentang IPA. Berikut ini beberapa pandangan tersebut dalam Mariana (2009) :
a. Fisher (1975:5)
secara etimologi Fisher menyatakan kata IPA berasal dari bahasa latin, yaitu scienta yang arinya secara sederhana adalah pengetahuan (knowledge). Kata IPA mungkin juga berasal dari bahasa Jerman, yaitu Wissenchaft yang artinya sistematis, pengetahuan yang terorganisasi. IPA diartikan sebagai pengetahuan yang secara sistematis tersusun dan bersama-sama dalam suatu urutan terorganisasi, misalnya : pengetahuan tentang fisika, biologi dan kimia.
b. Jenkins & Whitefield :1974; Conant : 1975)
IPA merupakan rangkaian konsep dan skema konseptual yang saling berhubungan dan dikembangkan dari hasil eksperimentasi dan observasi serta sesuai untuk ekperimentasidan observasi berikutnya

c. Brownowski
IPA merupakan organisasi pengetahuan dengan suatu cara tertentu berupa penjelasan lebih lanjut mengenai hal-hal yang tersembunyi yang ada di alam.
1) IPA adalah penguasaan dunia atas lingkungannya.
2) IPA adalah suatu pengetahuan yang memepelajari tentang materi dunia.
3) IPA adalah metode eksperimental
4) IPA berusaha menuju kepada kebenaran melalui penyimpulan logis dari hasil pengamatan empiris.
d. Davis
IPA merupakan organisasi pengetahuan yang diperoleh dengan cara-cara tertentu berupa penjelasan lebih lanjut mengenai hal-hal yang tersembunyi yang ada di alam.
e. Chalmers
IPA didasari hal-hal yang dilihat, didengar, diraba, dan lain-lain. IPA bersifat obyektif dan dapat dibuktikan IPA merupakan batang tubuh pengetahuan yang diperoleh melalui metode yang didasarkan observasi.
f. Fisher (1975:6)
batasan IPA adalah body of knowledge by methods based upon observation. Suatu batang tubuh pengetahuan yang diperoleh melalui suatu metode yang berdasarkan observasi. Cambbel dalam Fisher (1975:7) menyatakn IPA sebagai sesuatu yang memiliki dua bentuk, yaitu (1) IPA sebagai batang tubuh ilmu pengetahuan yang berguna, pengetahuan praktis, metode memperolehnya: dan (2) IPA sebagai hal yang murni aktivitas intelektual. Bube (dalam Fisher, 1975 : 9) menyatakan IPA sebagai pengetahuan tentang alam yang diperoleh melalui interaksi antara akal dengan dunia.
g. Sund dan Trowbrige
IPA sebagai body of knowledge yang dibentuk melalui proses inkuari penerus, yang diarahkan oleh masyarakat yang bergerak di bidang IPA. IPA lebih dari sekedar pengetahuan (knowledge). IPA merupakan upaya manusia meliputi operasi mental, keterampilan dan strategi memanipulasi dan menghitung, keingintahuan, keteguhan hati, ketekukan dalam menyingkap rahasia alam semesta.
Batasan yang dikemukakan oleh tokoh terakhir ini paling lengkap jika dibandingkan dengan definisi yang lain. Sund tidak hanya melibatkan kumpulan pengetahuan yang diperoleh dengan metode inquiri, tetapi memasukkan unsur mental yang dilakukan oleh oleh individu untuk memperoleh penjelasan tentang fenomena alam baik secara induktif maupun deduktif.
Berdasarkan penelusuran dari berbagai pandangan para ahli dalam bidang IPA dapat dirumuskan bahwa IPA adalah ilmu pengetahuan atau kumpulan konsep, prinsip, hukum dan teori yang dibentuk melalui proses yang kreatif yang sistematis yang melalui inkuiri yang dilanjutkan dengan proses observasi (empiris) secar terus menerus; merupakan suatu upaya manusia yang meliputi operasi mental, keterampilan dan strategi memanipulasi dan menghitung yang dapat diuji kembali kebenarannya dengan dilandasidengan sikap keingintahuan , keteguhan hati, ketekunan yang dilakukan oleh individu untuk menyingkap rahasia alam semesta.
Secara operasional IPA memiliki makna:
a Sekumpulan pengetahuan
b Suatu proses pencarian
c Suatu sarana pengembangan nilai-nilai
d Suatu sarana untuk mengenal dunia
e Suatu sarana untuk mengembangkan hubungan sosial
f Suatu hasil konstruksi manusia
g Bagian dari kehidupan manusia (Ielma, 2012)
Dari makna-makna tersebut, sering kita menyimpulkan bahwa IPA pada hakikanya terdiri atas aspek :
a. Produk , merujuk pada sekmpulan pengetahuan berupa fakta, konsep, prinsip, teori, hukum
Contoh fakta : air mengalir dari tempat tinggi ke tempat rendah
Contoh Konsep : energi, air, tumbuhan, massa, gaya
Adanya juga konsep yang terdefinisikan seperti:
Energi dapat diiubah bentuknya. Atau materi dapat diubah bentuk dan wujudnya.
Contoh prinsip:
Kutub-kutub magnet yang tidak sama akan saling tarik menarik.
Ion positif dan ion negatif akan saling tarik menarik.
b. Proses, proses IPA merujuk pada proses-proses pencarian IPA yang dilakukan para ahli serong disebut science as the process of inquiry
IPA memiliki sesuatu metode, yang dikenal denga scientifik method atau metode ilmiah, yang meliputi kegiatan-kegiatan seperti:
a. Mengenal dan merumuskan masalah.
b. Mengumpulkan data.
c. Melakukan percobaan atau penelitian.
d. Melakukan pengamatan.
e. Melakukan pengukuran.
f. Menyimpulkan.
g. Mengkomunikasikan pegetahuan atau melaporkan hasil penemuan.
Untuk melakukan metode ilmiah diperlukan sejumlah keterampilan IPA yang sering disebut science processes skills. Proses IPA meliputi mengemati, mengkalsifikasi, menginfer, memprediksi, mencari hubungan, mrngukur, mengkomunkasikan, mermuskan hipotesis, melakukan eksperimen, mengontrol variabel, menginterpretasikan data, menyimpulkan.
c. Sikap
Selain menggunakan metode ilmiah, para ilmuwan IPA perlu pula memiliki sifat ilmiah (scientific attittudes), agar hasil yang dicapainya itu sesuai dengan harapannya. Sikap-sikap tersebut antara lain:
1) Objektif terhadap fakta aau kenyataan, artinya bila sebuah benda menurut kenyataan berbentukbulat telur, maka dia secara jujur akan melaporkan bahwa bentuk benda itu bulat telur. Dia berusaha untuk tidak dipengaruhi oleh perasaannya.
2) Tidak tergesa-gesa di dalam mengambil kesimpulan atau keputusan.
Bila belum cukup data yang dikumpulkan untuk menunjang kesimpulan atau keputusan. Seorang ilmuwan IPA tidak akan tergesa-gesa menarik kesimpulan. Ia akan mengulangi lagi pengamatan-pengamatan dan percobaan-percobaannya, sehingga datany cukup dan kesimpulannya mantap, karena didukung oleh data-data yang cukup dan akurat.
3) Berhati terbuka, artinya bersedia mempertimbangkan pendapat atau penemuan orang lain, sekalipun pendapat atau penemuan orang lain itu bertentangan dengan pendapatnya sendiri
4) Dapat membedakan antara fakta dan pendapat.
Fakta dan pendapat adalah hal yang berbeda. Fakta adalah sesuatu yang ada, terjadi dan dapat dilihat atau diamati. Sedangkan pendapat adalah hasil proses berfikir yang tidak didukung fakta.
5) Bersikap tidak memihak suatu pendapat tertentu tanpa alasan yang didasarkan atas fakta.
6) Tidak mendasarkan kesimpulan atas prasangka.
7) Tidak percaya akan takhayul Tekun dan sabar dalam memecahkan masalah.
9) Bersedia mengkomunikasikan dan mengumumkan hasil penemuannya untuk diselidiki, dikritik dan disempurnakan.
10) Dapat bekerjasama dengan orang lain.
11) Selalu ingin tahu tentang apa, mengapa, dan bagaimana dari suatu masalah atau gejala yang dijumpainya.
d. Aplikasi
Aspek aplikasi merujuk pada dimensi aksiologis IPA sebagai suatu ilmu, yaitu penerapannya pengetahuan tentang IPA dalam kehidupan. Untuk menerapkan pengetahuan IPA dalam kehidupan diperlukan kemampuan untuk:
1) Mengidentifikasi hubungan konsep IPA dalam penggunaannya dengan kehidupan sehari-hari
2) Mengaplikasikan pemahaman konsep IPA dan keterampilan IPA pada masalah riil
3) Memahami prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi yang bekerja pada alat-a;at rumah tangga
4) Memahami dan menilai laporan-laporan perkembangan ilmiah yang ditulis pada mass media

2. Nilai-nilai IPA
Bila kita meninjau kembali tentang hakekat IPA yang dipaparkan di atas ternyata bahwa IPA mempunyai nilai-nilai kehidupan dan pendidikan. Nilai-nilai IPA dalam berbagai segi kehidupan itu seperti dalam Ielma (2012) adalah:
a. Nilai praktis
Tidak diragukan lagi bahwa IPA mempunyai nilai praktis, dimana hasil-hasil penemuan IPA, baik secara langsung atau tidak langsung dapatdigunakan dan dimanfaatkan manusia dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya: komputer, robot, mesin cuci, televisi, dan sebagainya. Teknologi yang merupakan hasil-hasil penemuan IPA telah banyak sekali mengasilkan benda-benda yang sangat bermanfaat bagi manusia.
Perkembangan dan kemajuan teknologi mengandalkan hasil teknologi mengandalkan hasil penemuan IPA. Demikian pula IPA, memanfaatkan hasil teknologi untuk memecahkan masalah-masalah dan memperoleh penemuan-penemuan baru (contoh: komputer, mikroskop elektron, dan sebagainya). Tidak disangsikan lagi bahwa IPA dan teknologi saling membutuhkan, saling mengisi dan saling membantu untuk bisa terus berkembang.
b. Nilai intelektual
IPA dengan metode ilmiahnya banyak sekali digunakan untuk memecahkan masalah-masalah, bukan saja masalah yan berkaitan dengan IPA, tetapi masalah-masalah lain yang berkaitan dengan sosial dan ekonomi. Ilmu sosial dan ekonomi banyak menggunakan metode ilmiah dalam memecahkan masalah-masalahnya. Metode ilmiah memberikan kemampuan dan keterampilan kepada manusia untuk dapat memecahkan masalah. Kemampuan ini ternyata memberikan kepuasaa khusus kepada manusia. Oleh karena itu IPA dengan metode ilmiahnya mempunyai nilai intelektual.
c. Nilai sosial politik- ekonomi
Negara yang IPA dan Teknologinya maju akan mendapat tempat khusus dalam kedudukan sosial, politik, dan ekonominya. Negara-negara maju seperti Amerika, Inggris, Jerman, Jepang dsb mendapat kedudukan penting dalam percaturan dunia. Indonesia pernah merintis penggunaan teknologi canggi dengan pembuatan pessawat terbang di IPTN, dan pada waktu iti , negara kita pun mulai diperhitungkan oleh dunia dan membawa dampak terhadap nilai sosial, politik, dan ekonomi.
d. Nilai keagamaan
Ada yang berpendapat bahwa apabila seseorang belajar IPA dan Teknologi terlalu mendalam, maka orang itu akan melakukan hal-hal yang menjurus ke arah negatif, misalnya ingkar kepada Allah SWT.. Pendapat ini nampaknya tidak semua benar, karena banyak para ilmuwan IPA yang dahulunya kurang percaya terhadap Agama, sedikit demi sedikit bahkan ada yang sangat mendalami Agama. Mereka ilmuwan masih belum bisa mengungkapkan semua fenomena alam yang ada di Bumi dan Jagad Raya ini, mereka manusia memiliki kemampuan terbatas. Mereka menyadari bahwa ada yang menciptakan dan mengatur segala keteraturan yang ada di Jagad Raya ini, dan mereka ilmuwan pun semakin yakin dan percaya bahwa ada yang mengatur semua itu yakni Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa. Seorang ilmuwan yang beragama akan semakin tebal keimannya, karena kepercayaan terhadap agama tidak hanya didukung leh dogma-dogma, melainkan juga oleh rasio yang ditunjang oleh segala pengamatan yang merupakan manisfestasi kebesaran Allah. Pernyataan yang terkenal yang diungkap oleh ilmuwan besar, seperti Albert Einstein adalah “ Science without religious is blind and religious without science is limp”
e. Nilai pendidikan
Dalam abad kemajuan IPA dan teknologi ini diperlukan warganegara –warganegara yang melek IPA dan Teknologi Namun sangat disayangkan, masyarakat kita masih banyak yang belum melek IPA dan Teknologi ini. Untuk memecahkan masalah ini merupakan salah tugas pendidik IPA. Guru IPA memiliki tugas untuk membelajarkan siswa dengan baik untuk mencapai tujuan pendidikan IPA saat ini, yaitu menciptakan warganegara yan sadar akan IPA dan Teknologi.
Menurut De Boer (1991:177) orang yang sadar IPA adalah “orang yang dapat menggunakan konsep-konsep IPA, keterampilan proses IPA dan nilai dalam membuat keputusan sehari-hari bila ia berinteraksi dengan orang lain atau lingkungannya dan ia juga memahami hubungan antara IPA, teknologi, dan masyarakat, termasuk aspek aspek perkembangan sosial dan ekonomi”
Orang yang sadar teknologi menurut M.J. Dyrenfurth (1971) dalam Benny Karyadi (1997:1) dan Poedjiadi (1996:7) mempunyai ciri-ciri : (1) tahu menggunakan dan memelihara produk teknologi; (2) sadar tentang proses teknologi; (3) sadar akan dampak yang ditimbulkan oleh teknologi terhadap manusia dan masyarakat; (4) mampu mengadakan penilaian tentang proses dan produk teknologi; (5) serta mampu menghasilkan teknologi alternatif yang sederhana. Lebih lanjut lagi Poedjiadi (1997:4) merumuskan bahwa sadar IPA dan teknologi adalah orang yang memiliki karakteristik: (1) menguasai konsep-konsep IPA dan teknologi yang akan meningkatkan kemampuan orang tersebut untuk berpartisipai secara efektif di masyarakatnya; (2) mampu berpartisipasi, memelihara, dan peduli terhadap kemungkinan dampak negatif dari produk teknologi; (3) kreatif dalam menghasilkan dan memodifikasi produk-produk yang dibutuhkan masyarakat; dan (4) sensitif serta peduli terhadap masalah-masalah lingkungan dan dapat membuat keputusan sehubungan dengan nilai-nilai.
Dari uraian di atas, diharapkan melalui pendidikan IPA diharapkan masyarakat dapat mehami IPA dan menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari untuk memecahkan masalah dalam kehidupan. Persoalan sosial seperti kemiskinan, pengangguran, urbanisasi daan persoalan yang lain seperti erosi, gizi rendah, kesehatan, dan lain-lain adalah contoh dari ketidakpedulian terhadap IPA dan Teknologi. Hal seperi tersebut di atas yang membuat daya saing kita dibandingkan dengan negara-cegara lain menjadi lemah. Oleh karena itu IPA memiliki perananan yang sangat penting dalam pendidikan.

B. Pendidikan IPA
Hakkat pendidikan berfokus pada bagaimana peserta didik belajar bukan berfokus pada bagaimana guru mengajar. Menurut Jhon Dewey dalam Koswara (2008) menekankan bahwa belajar adalah apa yang harus dikerjakan siswa untuk dirinya sendiri. Pendidikan dimaknai sebagai proses yang di dalamnya seseorang mengembangkan semua aspek kepribadian manusia, yang mencakup pengetahuan, kemampuan, sikap, nilai, dan bentuk-bentuk tingkah laku lainnya di masyarakat di mana ia hidup. Pendidikan IPA adalah suatu upaya atau proses untuk membelajarkan siswa untuk memahami hakikat IPA yang berupa produk, proses dan mengembangkan sikap ilmiah serta sadar akan nilai-nilai yang ada dalam masyarakat untuk pengembangan sikap dan tindakan berupa aplikasi IPA yang positif. Jadi pendidikan IPA pada hakikatnya adalah membelajarkan peserta didik untuk memahami hakikat IPA (proses dan produk serta aplikasinya) mengembangkan sikap ingin tahu, keteguhan hati dan ketekunan serta sadar akan nilai-nilai yang ada di dalam diri masyarakat.
Tujuan pendidikan IPA dewasa ini mencakup lima dimensi, yaitu dimensi:
1. Pengetahuan dan pemahaman (scientific information)
Dimensi ini mencakup belajar informasi spesifik seperti : fakta, konsep, teori, hukum dan penyelidikan pengetahuan sejarah IPA
2. Penggalian dan penemuan (exploring and discovering; scientific processes)
Dimensi ini beruhubungan dengan penggunaan proses-proses IPA untuk mempelajari bagaimana ahli IPA bekerja dan berpikir Keterampilan yang harus diajarkan mencakup: mengamati, mendeskripsikan, mengklasifikasi dan mengorganisasikan, mengkomunikasikan , berhipotesis, menguji hipotesis, menginterpretasikan data, dsb
3. Imaginasi dan kreativitas
a. Dimensi ini berhubungan dengan kemampuan memvisualisasikan atau menghasilkan gambaran mental
b. Mengkombinasikan objek dan gagasan dengan cara-cara baru
c. Memecahkan masalah dan teka-teki
d. Menghasilkan ide/gagasan yang tidak biasa

4. Sikap dan nilai
a. Pengembangan sikap-sikap positif terhadap IPA, ahli IPS, guru IPA, dan diri sendiri
b. Pengembangan kepekaan dan penghargaan kepada orang lain
c. Mengekspresikan perasaan dengan cara yang konstruktif
d. Mengambil keputusan dengan didasari oleh nilai-nilai individu, sosial, dan isu-isu lingkungan
5. Penerapan
Mampu mengidentifikasi hubungan konsep IPA dalam penggunaannya dengan kehidupan sehari-hari; memahami prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi yang bekerja pada alat-alat rumah tangga ; memahami dan menilai laporan-laporan perkembangan ilmiah yang ditulis pada mass media.

Sumber: Makalah Bahan Pembelajaran IPA Kelas PSn P2TK PPS UNY Tahun 2012

Read more »

MEDIA PEMBELAJARAN IPA

MEDIA PEMBELAJARAN IPA

A. Pengertian Media Pembelajaran
Kata media merupakan bentuk jamak dari kata medium. Gerlach & Ely (1971) mengatakan bahwa media apabila dipahami secara garis besar adalah manusia, materi atau kejadian yang membangun kondisi yang membuat peserta didik mampu memperoleh pengetahuan, keterampilan, atau sikap. Medium dapat didefinisikan sebagai perantara atau pengantar terjadinya komunikasi dari pengirim menuju penerima (Heinich et.al., 1996). Media merupakan salah satu komponen komunikasi, yaitu sebagai pembawa pesan dari komunikator menuju komunikan (Criticos, 1996).
Sementara itu Gagne and Briggs (1975) secara implisit mengatakan bahwa media pembelajaran meliputi alat yang secara fisik digunakan untuk menyampaikan isi materi pembelajaran yang terdiri dari antara lain buku, tape-recorder, kaset, video kamera, video recorder, film, slide, foto, gambar, grafik, televisi, dan computer. Dengan kata lain, media adalah komponen sumber belajar atau wahana fisik yang mengandung materi instruksional di lingkungan peserta didik yang dapat merangsang peserta didik untuk belajar.
Berdasarkan definisi tersebut, dapat dikatakan bahwa proses pembelajaran merupakan proses komunikasi. Jadi, media pembelajaran adalah segala sesuatu yang dapat digunakan untuk menyalurkan pesan (bahan pembelajaran), sehingga dapat merangsang perhatian, minat, pikiran, dan perasaan siswa dalam kegiatan belajar untuk mencapai tujuan belajar.

B. Manfaat Media Pembelajaran
Salah satu dari peran terpenting teknologi dan media yaitu sebagai katalis perubahan dalam lingkungan pengajaran secara keseluruhan. Pemanfaatan media yang efektif mengharuskan guru lebih siap sebelumnya dengan menentukan tujuan, mengubah rutinitas ruang kelas, dan mengevaluasi untuk menentukan dampak pengajaran pada kemampuan mental, perasaaan, nilai-nilai, keterampilan antarpersonal, dan keterampilan motorik (Smaldino et al, 2012: 14-15). Fungsi media pembelajaran diantaranya: memperjelas dan memperkaya/ melengkapi informasi yang diberikan secara verbal; meningkatkan motivasi dan perhatian siswa untuk belajar; meningkatkan efektivitas dan efisiensi penyampaian informasi; menambah variasi penyajian materi, pemilihan media yang tepat akan menimbulkan semangat, gairah, dan mencegah kebosanan siswa untuk belajar; kemudahan materi untuk dicerna dan lebuh membekas, sehingga tidak mudah dilupakan siswa; memberikan pengalaman yang lebih konkrit bagi hal yang mungkin abstrak; meningkatkan keingintahuan (curiousity) siswa; memberikan stimulus dan mendorong respon siswa.
Nuryani dkk (2003: 142-153) mengemukakan manfaat penggunaan media dalam proses pembelajaran sebagai berikut:
1. Media dapat mengatasi keterbatasan pengalaman yang dimiliki peserta didik. Latar belakang kehidupan keluarga dan lingkungan masyarakat menentukan pengalaman yang dimiliki peserta didik.
2. Media dapat mengatasi keterbatasan ruang, misalnya untuk menampilkan obyek yang terlalu besar untuk dihadirkan ke dalam ruang kelas. Contohnya binatang besar dapat dijelaskan dengan menggunakan media pembelajaran seperti foto, slide, gambar, model, televisi, komputer, dan sebagainya.
3. Media dapat mengatasi obyek yang terlalu kecil, yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Misalnya atom, molekul, sel, dan bakteri dapat diperjelas dengan menggunakan media seperti mikroskop, lup, model, gambar, dan sebagainya.
4. Media dapat mengatasi gerakan yang terlalu lambat atau terlalu cepat dengan menggunakan film, film slide, TV, dan video.
5. Media dapat menjelaskan hal-hal yang terlalu kompleks dan terlalu rumit untuk diamati. Seperti sistem aliran darah, cara kerja otak, sistem listrik pada pesawat terbang dapat dijelaskan dengan menggunakan media film, film slide, televisi, video, gambar, foto, komputer, dan sebagainya.
6. Media dapat menjelaskan peristiwa alam, seperti mekarnya bunga, gerhana, tornado, dan sebagainya.
7. Media memungkinkan terjadinya interaksi langsung antara peserta didik dengan lingkungan dan masyarakat secara alami.
8. Media menghasilkan keseragaman pengamatan siswa terhadap sesuatu.
9. Media dapat menanamkan konsep dasar yang konkrit dan realitas.
10. Media dapat membangkitkan keinginan dan minat belajar yang baru, serta membangkitkan motivasi dan merangsang kegiatan siswa.
Rudi Susilana dan Cepi Riyana (2008: 9) berpendapat bahwa secara umum media mempunyai kegunaan sebagai berikut: memperjelas pesan agar tidak terlalu verbalistis, mengatasi keterbatasan ruang, waktu tenaga dan daya indera, menimbulkan gairah belajar, interaksi lebih langsung antara murid dengan sumber belajar, memungkinkan anak belajar mandiri sesuai dengan bakat dan kemampuan visual, auditori, dan kinestetiknya, memberi rangsangan yang sama, mempersamakan pengalaman dan menimbulkan persepsi yang sama. Lebih lanjut Smaldino et al (2012: 14) mengungkapkan bahwa secara umum pemanfaatan teknologi dan media bagi guru yaitu sebagai dukungan dalam proses pembelajaran, di sisi lain jika pembelajaran berpusat pada peserta didik, maka peserta didik merupakan pengguna teknologi dan media.
Berdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa manfaat media pembelajaran sebagai berikut:
1. memperjelas penyajian pesan agar tidak terlalu bersifat verbalistis (dalam bentuk kata-kata tertulis atau lisan belaka).
2. mengatasi keterbatasan ruang, waktu dan daya indera, seperti misalnya:
a. obyek yang terlalu besar, bisa digantikan dengan realita, gambar, film bingkai, film, gambar video, atau model;

Gambar 3: Tata Surya
Sumber : http://nineplanets.org/planetorder.JPG
b. obyek yang kecil, dibantu dengan proyektor mikro, film slide, film, gambar video atau gambar.

Gambar 4: Bakteri e coli.
Sumber: http://sumutcyber.com/photo/dir072009/1246789828bakteri.jpg
c. gerak yang terlalu lambat atau terlalu cepat, dapat dibantu dengan timelapse, high-speed photography atau slow motion playback video,

Gambar 5: Kilat dan Petir
Sumber : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/69/Lightning_in_Arlington.jpg/258px-Lightning_in_Arlington.jpg
d. kejadian atau peristiwa yang terjadi di masa lalu bisa ditampilkan lagi lewat rekaman film, video, firn slide, foto maupun secara verbal;

Gambar 6: Solvay Conference 1927.
Sumber: http:// blog.mujtabahussain.net
e. untuk yang terlalu kompleks (misalnya mesin-mesin) dapat disajikan dengan model, diagram, dan lain-lain;

Gambar 7: Mesin Motor 4 tax.
Sumber: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiJZrlSMi4KJXCNkgtlFa4LdKYHfTyffBg78kjLaIs_F4pnKn-FP50MulsL3WPe2Z4n07u0MWZ_2RfFwRH3H4r1l_9BsKCbknJihHxDq2_1__Qh45gRj-e1sH4bzecbkgSfgkXMlchttYRH/s1600/sket-c70.jpg
f. konsep yang terlalu luas (gunung berapi, gempa bumi, iklim, dan lain-lain) dapat divisualkan dalam bentuk film, film bingkai (slide), gambar, video.
3. Dengan menggunakan media pembelajaran secara tepat dan bervariasi dapat diatasi sikap pasif siswa. Dalam hal ini media pembelajaran berguna untuk:
a. menimbulkan kegairahan belajar.
b. memungkinkan interaksi yang lebih langsung antara siswa dengan lingkungannya.
c. memungkinkan peserta didik belajar sendiri menurut kemampuan dan minatnya
4. Dengan sifat yang unik pada tiap siswa ditambah lagi dengan lingkungan dan latar belakang keluarga yang berbeda, sedangkan kurikulum dan materi pelajaran ditentukan sama untuk setiap siswa, maka guru akan banyak mengalami kesulitan bilamana semuanya diatasi sendiri. Masalah ini dapat diatasi dengan media pembelajaran, yaitu dengan kemampuannya dalam:
a. memberikan perangsang yang sama.
b. mempersamakan pengalaman.
c. menimbulkan persepsi yang sama.
C. Jenis-jenis Media Pembelajaran
Media pembelajaran banyak jenis dan macamnya. Dari yang paling sederhana dan murah hingga yang canggih dan mahal. Ada yang dapat dibuat oleh guru sendiri dan ada yang diproduksi pabrik. Ada yang sudah tersedia di lingkungan untuk langsung dimanfaatkan dan ada yang sengaja dirancang. Rudy Bretz (1971) menggolongkan media berdasarkan tiga unsur pokok (suara, visual dan gerak), yaitu: 1) Media audio, 2) Media cetak, 3) Media visual diam, 4) Media visual gerak, 5) Media audio semi gerak, 6) Media visual semi gerak, 7) Media audio visual diam, dan 8) Media audio visual gerak. Secara ringkas dapat dilihat pada tabel 1 (terlampir)
Anderson (1976) menggolongkan menjadi 10 media, yaitu:
1. Audio, contoh: kaset audio, siaran radio, CD, telepon
2. Cetak, contoh: buku pelajaran, modul, brosur, leaflet, gambar
3. audio-cetak, contoh: kaset audio yang dilengkapi bahan tertulis
4. proyeksi visual diam, contoh : Overhead transparansi (OHT), film bingkai (slide).
5. proyeksi audio visual diam, contoh: film bingkai slide bersuara
6. visual gerak, contoh: film bisu
7. audio visual gerak, contoh: film gerak bersuara, Video/VCD, Televisi
8. obyek fisik, contoh: benda nyata, model, spesimen
9. manusia dan lingkungan, contoh: guru, pustakawan, laboran
10. komputer, contoh: CAI
Schramm (1985) menggolongkan media berdasarkan kompleksnya suara, yaitu: media kompleks (film, TV, Video/VCD,) dan media sederhana (slide, audio, transparansi, teks). Selain itu menggolongkan media berdasarkan jangkauannya, yaitu media masal (liputannya luas dan serentak / radio, televisi), media kelompok (liputannya seluas ruangan / kaset audio, video, OHP, slide, dll), media individual (untuk perorangan / buku teks, telepon, CAI). Lebih lanjut Henrich (2003) menggolongkan media sebagai berikut: 1) media yang tidak diproyeksikan, 2) media yang diproyeksikan, 3) media audio, 4) media video, 5) media berbasis komputer, 6) multi media kit.
Selain itu ada beberapa cara untuk mengklasifikasikan media, baik pengertian media secara umum maupun media pembelajaran.
1. Dilihat dari jenisnya, media dibagi ke dalam,
a. Media auditif : radio, telepon, cassete recorder dan piringan audio.
b. Media visual : film strip (film rangkai), slide (film bingkai), foto, gambar, lukisan, cetakan, film bisu, film kartun.
c. Media audio visual : film suara (gambar hidup), televisi dan video cassete.
2. Dilihat dari daya liputnya, media dibagi atas:
a. Media yang mempunyai daya input yang luas dan serentak, serta dapat menjangkau jumlah siswa yang banyak dalam waktu yang sama, misalnya radio dan televisi.
b. Media yang mempunyai daya input yang terbatas oleh ruangan dan tempat, seperti film, sound slide, film strip.
c. Media untuk pengajaran individual seperti modul berprogram, pembelajaran melalui komputer.
3. Dilihat dari bentuk, media dapat dibedakan atas :
a. Media dua dimensi : poster, bagan, grafik, peta datar, foto, gambar, lukisan.
b. Media tiga dimensi : peta timbul, globe, model boneka.
4. Dilihat dari bahan dan pembuatannya, media dibagi pula atas :
a. Media yang sederhana, yaitu media yang bahan dasarnya mudah diperoleh dan harganya murah, cara pembuatannya mudah dan penggunaannya tidak terlalu sulit.
b. Media yang kompleks, yaitu media yang bahan dan alat pembuatannya sulit diperoleh serta mahal biayanya dan sulit membuatnya (Arief Sidharta & Muhammad Yani, 2005: 12-13).
Media bentuk jamak dari perantara (medium), merupakan sarana komunikasi. Berasal dari bahasa latin medium (“antara”). Istilah ini merujuk pada apa saja yang membawa informasi antara sebuah sumber dan sebuah penerima. Sekumpulan benda-benda yang sering kali tidak termasuk media adalah model dan benda sebenarnya. Tujuan dari media adalah untuk memudahkan komunikasi dan belajar.
Pelaksanaan proses belajar mengajar dapat mempergunakan bermacam-macam bentuk media pembelajaran, sesuai dengan tujuan pembelajaran yang ingin dicapai. Macam-macam media pembelajaran menurut Arief Sidharta & Muhammad Yani (2005: 6-7) dapat dikelompokkan sebagai berikut:
1. Bahan publikasi: koran, majalah dan buku.
2. Bahan bergambar: gambar, bagan (chart), peta, poster, foto, lukisan, grafik dan diagram.
3. Bahan pameran: bulletin board, papan flanel, papan magnet dan papan demonstrasi.
4. Bahan proyeksi: film, film strip, slide, transparansi, dan OHP.
5. Bahan rekaman audio: tape cassete, piringan hitam dan kaset video.
6. Bahan produksi : kamera, tape recorder dan termofek (untuk membuat transparansi).
7. Bahan siaran: program radio dan televisi.
8. Bahan pandang dengar (audio visual): TV, film suara, slide bersuara dan video cassete.
9. Bahan model/benda tiruan: model irisan penampang batang, model torso tubuh manusia. Selain itu ada media lain yang kita kenal, antara lain: diorama, pertunjukan wayang dan boneka.
Santyasa (2007: 10) menyatakan bahwa media pembelajaran diklasifikasi berdasarkan tujuan pemakaian dan karakteristik jenis media. Terdapat lima model klasifikasi, yaitu menurut: (1) Wilbur Schramm, (2) Gagne, (3) Allen, (4) Gerlach dan Ely, dan (5) Ibrahim. Menurut Schramm, media digolongkan menjadi media rumit, mahal, dan media sederhana. Schramm juga mengelompokkan media menurut kemampuan daya liputan, yaitu (1) liputan luas dan serentak seperti TV, radio, dan facsimile; (2) liputan terbatas pada ruangan, seperti film, video, slide, poster audio tape; (3) media untuk belajar individual, seperti buku, modul, program belajar dengan komputer dan telpon.
Menurut Gagne, media diklasifikasi menjadi tujuh kelompok, yaitu benda untuk didemonstrasikan, komunikasi lisan, media cetak, gambar diam, gambar bergerak, film bersuara, dan mesin belajar. Ketujuh kelompok media pembelajaran tersebut dikaitkan dengan kemampuannya memenuhi fungsi menurut hirarki belajar yang dikembangkan, yaitu pelontar stimulus belajar, penarik minat belajar, contoh prilaku belajar, memberi kondisi eksternal, menuntun cara berpikir, memasukkan alih ilmu, menilai prestasi, dan pemberi umpan balik.
Menurut Allen, terdapat sembilan kelompok media, yaitu: visual diam, film, televisi, obyek tiga dimensi, rekaman, pelajaran terprogram, demonstrasi, buku teks cetak, dan sajian lisan. Di samping mengklasifikasikan, Allen juga mengaitkan antara jenis media pembelajaran dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai. Allen melihat bahwa, media tertentu memiliki kelebihan untuk tujuan belajar tertentu tetapi lemah untuk tujuan belajar yang lain. Allen mengungkapkan enam tujuan belajar, antara lain: info faktual, pengenalan visual, prinsip dan konsep, prosedur, keterampilan, dan sikap. Setiap jenis media tersebut memiliki perbedaan kemampuan untuk mencapai tujuan belajar; ada tinggi, sedang, dan rendah.
Menurut Gerlach dan Ely, media dikelompokkan berdasarkan ciri-ciri fisiknya atas delapan kelompok, yaitu benda sebenarnya, presentasi verbal, presentasi grafis, gambar diam, gambar bergerak, rekaman suara, pengajaran terprogram, dan simulasi. Menurut Ibrahim, media dikelompokkan berdasarkan ukuran serta kompleks tidaknya alat dan perlengkapannya atas lima kelompok, yaitu media tanpa proyeksi dua dimensi; media tanpa proyeksi tiga dimensi; media audio; media proyeksi; televisi, video, komputer.
Smaldino, Lowther, & Russell (2011: 7) mengelompokkan media menjadi enam kategori dasar media adalah teks, audio, visual, video, perekayasa (manipulative) benda-benda, dan orang-orang. Berikut ini penjelasan dari masing-masing kategori:
1. Teks
Teks merupakan karakter alfanumerik yang mungkin ditampilkan dalam format apapun-buku, poster, papan tulis, layar komputer, dan sebagainya.
2. Audio
Audio mencakup apa saja yang anda bisa dengar-suara orang, musik, suara mekanis (deru mesin mobil), suara berisik, dan sebagainya. Suara-suara tersebut bisa langsung terdengar atau direkam.
3. Visual rutin
Visual rutin digunakan untuk memicu belajar. Visual meliputi diagram pada sebuah poster, gambar pada sebuah papan tulis putih, foto, gambar pada sebuah buku, kartun, dan sebagainya.
4. Video (motion media)
Video merupakan media yang menampilkan gerakan, termasuk DVD, rekaman video, animasi komputer, dan sebagainya.
5. Perekayasa (manipulatives)
bersifat tiga dimensi dan bisa disentuh dan dipegang oleh para siswa.
6. Orang-orang (people) bisa berupa guru, siswa, atau ahli bidang studi. Orang-orang sangatlah penting bagi pembelajaran. Para siswa belajar dari guru, siswa lainnya, dan orang dewasa.
Sebuah format media merupakan bentuk fisik yang di dalamnya pesan disertakan dan ditampilkan. Memilih subuah format media bisa menjadi tugas yang rumit. Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan meliputi sejumlah besar media dan teknologi yang tersedia, keragaman pebelajar, dan banyaknya tujuan yang harus diraih. Contoh format media dan bahan pengajarannya dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2.
Contoh Format Media dan Bahan-Bahan Pengajaran
Media Format Media Bahan-Bahan Pengajaran
Teks Buku, pernti lunak komputer Buku cetak
Audio CD, penyaji langsung Alamat negara bagian di radio
Visual Gambar pada papan tulis, foto di koran Gambar not musik
Video DVD, film dokumenter IMAX Lewis & Clark: Great Journey West
Perekayasa Model Plastik, Benda-benda sebenarnya Model besar belalang
Orang-Orang Guru, Ahli bidang studi Pejabat penting NASA
(Smaldino, Lowther, & Russell, 2011: 8).
Visual bisa dibagi menjadi enam kategori (Smaldino, Lowther, & Russell, 2011: 76-79), yaitu:
1. Visual Realistik
Visual realistik menampilkan objek sebenarnya yang sedang dipelajari. Sebagai misal foto berwarna dari sebuah kereta.
2. Visual Analogis
Visual analogis menyampaikan sebuah konsep atau topik dengan menampilkan sesuatu lainnya dan meyiratkan kemiripan. Sebagai contohnya mengajarkan aliran listrik dengan menampilkan aliran air dalam pipa berangkai seri dan paralel. Contoh lainnya adalah analogi untuk sel darah putih yang memerangi infeksi berupa sepasukan tentara yang menyerang benteng.
3. Visual Organisasional
Visual organisasional menampilkan hubungan kualitatif di antara berbagai elemen. Contohnya adalah diagram klasifikasi, time lines, diagram alur, dan peta.
4. Visual Relasional
Visual relasional mengomunikasikan hubungan kuantitatif. Contohnya meliputi diagram batang, grafik bergambar, diagram kue, dan grafik garis.
5. Visual Transformasional
Visual transformasional menggambarkan pergerakan atau perubahan sesuai dengan waktu dan tempat. Contohnya adalah diagram tentang bagaimana membuat baja atau diagram siklus air.
6. Visual Interpretif
Visual interpretatif menggambarkan hubungan teoritis dan abstrak. Contohnya yaitu diagram skematik dari sebuah sirkuit listrik
Berdasarkan uraian diatas media dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu: media visual, media audio, dan media audio-visual.
1. Media Visual
a. Media yang tidak diproyeksikan
1) Media Realita
Media Realita adalah benda nyata. Benda tersebut tidak harus dihadirkan di ruang kelas, tetapi siswa dapat melihat langsung ke obyek. Kelebihan dari media realita ini adalah dapat memberikan pengalaman nyata kepada siswa. Misal untuk mempelajari keanekaragaman makhluk hidup, klasifikasi makhluk hidup, ekosistem, dan organ tanaman.

Gambar. 8:
Belajar Langsung dari Benda Nyata. (http://klabraudah.wordpress.com/)

2) Model
Model adalah benda tiruan dalam wujud tiga dimensi yang merupakan representasi atau pengganti dari benda yang sesungguhnya. Penggunaan model untuk mengatasi kendala tertentu sebagai pengganti realia. Misal untuk mempelajari sistem gerak, pencernaan, pernafasan, peredaran darah, sistem ekskresi, dan syaraf pada hewan.


Gambar 9:
Model Ginjal Manusia (http://1.bp.blogspot.com/)

3) Media Grafis
Media grafis tergolong media visual yang menyalurkan pesan melalui simbol-simbol visual. Fungsi dari media grafis adalah menarik perhatian, memperjelas sajian pelajaran, dan mengilustrasikan suatu fakta atau konsep yang mudah terlupakan jika hanya dilakukan melalui penjelasan verbal. Jenis-jenis media grafis adalah:
a) Gambar (foto)
Gambar bisa berupa foto yang mewakili orang, tempat, dan barang. Gambar yang biasanya digunakan dalam pembelajaran adalahfoto, kartupos (postcards), ilustrasi dari buku illustrations from books, periodicals, and catalogs, and study prints.

Gambar 10:
Foto Burung (http://www.majalah.hidayatullah.com/)

b) Sketsa
Sketsa adalah gambar sederhana atau draft kasar yang melukiskan bagian pokok tanpa detail. Dengan sketsa dapat menarik perhatian siswa, menghindarkan verbalisme, dan memperjelas pesan.

Gambar 11:
Sketsa Tanaman (http://ipapgsd1.files.wordpress.com/)
c) Diagram (skema)
Diagram adalah gambar sederhana yang menggunakan garis dan simbol untuk menggambarkan struktur dari obyek tertentu secara garis besar. Misal untuk mempelajari organisasi kehidupan dari sel sampai organisme.

Gambar 12:
Organisasi Kehidupan (http://welearninglisttogether.files.wordpress.com/)


c) Bagan (chart)
Bagan menyajikan ide atau konsep yang sulit sehingga lebih mudah dicerna siswa. Selain itu bagan mampu memberikan ringkasan butir-butir penting dari penyajian. Dalam bagan sering dijumpai bentuk grafis lain, seperti: gambar, diagram, kartun, atau lambang verbal.

Gambar 13:
Siklus Hidrologi (http://1.bp.blogspot.com/)
d) Grafik
Grafik gambar sederhana yang menggunakan garis, titik, simbol verbal atau bentuk tertentu yang menggambarkan data kuantitatif. Misal untuk mempelajari pertumbuhan.

Gambar. 14:
Berbagai Macam Bentuk Grafik (http://1.bp.blogspot.com/)
e) Poster
Poster merupakan kombinasi visual dari gambar, garis, warna, dan kata-kata.

Gambar 15:
Poster (http://www.akuinginhijau.files.wordpress.com/)


f) Kartun
Kartun merupakan gambaran kasar (karikatur) dari orang sesungguhnya atau peristiwa tertentu.

Gambar 16:
Kartun (Padmanabhan, T. The Story of Physics)
b. Media proyeksi
1) Transparansi Overhead Projector (OHP)
Transparansi OHP merupakan alat bantu mengajar tatap muka sejati, sebab tata letak ruang kelas tetap seperti biasa, guru dapat bertatap muka dengan siswa (tanpa harus membelakangi siswa). Perangkat media transparansi meliputi perangkat lunak (Overhead transparancy-OHT) dan perangkat keras (OHP). Teknik pembuatan media transparansi, yaitu dengan mengambil dari bahan cetak memakai teknik tertentu atau membuat sendiri secara manual

Gambar 17:
OHP (http://stat.ks.kidsklik.com/)

2) Film Bingkai (slide)
Film bingkai adalah film transparan yang umumnya berukuran 35 mm dan diberi bingkai 2x2 inci. Dalam satu paket berisi beberapa film bingkai yang terpisah satu sama lain. Manfaat film bingkai hampir sama dengan transparansi OHP, hanya kualitas visual yang dihasilkan lebih bagus. Sedangkan kelemahannya adalah beaya produksi dan peralatan lebih mahal serta kurang praktis. Untuk menyajikan dibutuhkan proyektor slide.

Gambar 18:
Slide Projector (http://www.scandigital.com/)


2. Media Audio
a. Radio
Radio merupakan perlengkapan elektronik yang dapat digunakan untuk mendengarkan berita yang bagus dan aktual, dapat mengetahui beberapa kejadian dan peristiwa-peristiwa penting dan baru, masalah-masalah kehidupan dan sebagainya. Radio dapat digunakan sebagai media pembelajaran yang cukup efektif.


Gambar 19
Radio (http://1.bp.blogspot.com/)


b. Kaset-audio
Yang dibahas disini khusus kaset audio yang sering digunakan di sekolah. Keuntungannya adalah merupakan media yang ekonomis karena biaya pengadaan dan perawatan murah.

Gambar 20:
Kaset-audio (http://www.fosfor.com/)
3. Media Audio-Visual
a. Media video
Merupakan salah satu jenis media audio visual, selain film. Yang banyak dikembangkan untuk keperluan pembelajaran, biasa dikemas dalam bentuk VCD.

Gambar 21:
VCD (http://images01.olx.com/)


b. Media komputer
Media ini memiliki semua kelebihan yang dimiliki oleh media lain. Selain mampu menampilkan teks, gerak, suara dan gambar, komputer juga dapat digunakan secara interaktif, bukan hanya searah. Bahkan komputer yang disambung dengan internet dapat memberikan keleluasaan belajar menembus ruang dan waktu serta menyediakan sumber belajar yang hampir tanpa batas.

Gambar 22:
Komputer (http://2.bp.blogspot.com/)

Sumber: Makalah Media Pembelajaran IPA Kelas PSn P2TK PPS UNY Tahun 2012

 

 

Read more »

Prosessor dengan bahan semikonduktor baru

Tahukah berapa kecepatan prosesor komputermu saat ini? Kecepatan prosesor notebook atau netbookmu saat ini? Tahukah berapa kecepatan prosesor komputer tercepat saat ini? Ternyata semua masih dalam angka Mega Hertz (MHz) atau Giga Hertz (GHz).

Pernahkah membayangkan bagaimana rasanya menggunakan komputer super cepat dengan kecepatan prosessor 40 Terra Hertz (40.000 GHz)?

Inilah yang sedang didesain oleh seorang profesor teknik fisika bernama Walter de Heer. Pada tahun 2008 lalu dia menemukan sebuah bahan untuk membuat semikonduktor guna dipakai dalam perangkat eletronik termasuk prosesor komputer. Bahan tersebut adalah grafin, suatu bentuk baru dari karbon. Selama ini bahan semikonduktor yang digunakan dalam sirkuit elektronik berasal dari silikon. Material yang banyak kita temui dalam isi pensil.

Sebelumnya telah dibuat model-model karbon yang diperkirakan bisa menjadi bahan semikonduktor yang lebih baih dari silikon. Dan ternyata menurut model tersebut grafin salah satu yang paling cocok.. Satu lapis karbon dengan ketebalan 1 atom dapat dibuat menjadi transistor dengan kecepatan ratusan kali lebih cepat daripada transistor silikon saat ini. Bersama dengan laboratorium Lincoln MIT, Walter membuat ratusan transistor grafin pada sepotong chip. Hasilnya makin menguatkan bahwa grafin bisa menjadi bahan transistor generasi masa depan.

Dia menambahkan, komputer berbasis transistor silikon saat ini hanya bisa menjalankan sejumlhha operasi saja per detiknya tanpa over heating. Namun dengan grafin, elektron bisa bergerak lebih cepat hampir-hampir tanpa hambatan sehingga panas yang diihasilkan juga kecil. Terlebih lagi,, bahan grafin sendiri adalah bahan konduktor panas sehingga panas yang dihasilkan bisa segera dihilangkan dengan cepat. Oleh karenanya elektronik berbasis grafin akan bekerja dengan jauh lebih cepat.

“Saya meyakini bahwa kita bisa membuat (prosesor) terra hertz – sebuah faktor 1000 kali dari giga hertz.” tandas Walter.

Selain menjadikan koomputer lebih cepat, barang-barang elekktronik berbasis grafin akan sangat bermmanfaat untuk teknologi komunikasi dan imaging yang memerlukan transistor ultra cepat.

Penggunaan grafin pertama adalah pada aplikasi freekuensi tinggi seperti imaging gelombang terahertz, yang dapat digunakan untuk mendeteksi senjata tersembunyi.

Selain pada kecepatannya ada nilai lebih lagi dari grafin dibandingkan silikon. Silikon tidak bisa “diukir” menjadi sirkuit elektronik dengan ukuran lebih kecil dari 10 nanometer tanpa kehilang properti elektroniknya. Namun grafin akan tetap sama propertinya – bahkan properti elektroniknya makin tinggi – pada ukuran 1 nanometer.

Ketertarikan terhadap grafin bermula dari penelitian nanotube karbon. Nanotube karbon, yang pada dasarnya merupakan lembaran grafin yang digulung menjadi silinder, mempunyai properti elektronik yang bisa menjadi komponen elekktronik kinerja tinggi.

Walter membuat sirkuit elektronik pada grafin tersebut dengan metode yang sama untuk membuat sirkuit silikon. Dan oleh karenannya sekarang perusahaan-perusahaan semikonduktor berbondong-bondong mengajukan kerjasama dengan sang profesor.

Meskipun demikian, dengan banyaknya kelebihan grafin dibandingkan silikon ternyata grafin masih menyisakan 1 masalah mendasar. Silikon meski transfer elektronnya tidak secepat grafin tapi dia bisa bertindak seperti saklar, kadang bisa meneruskan arus kadang menyetop arus. Ini karakter bahan yang dibutuhkan untuk sebuah prosesor.

Sedangkan grafin konduktivitasnya memang sangat tinggi tapi dia tidak bisa bertindak sebagai saklar. Grafin sulit menjadi penyetop arus, karena resistansinya terlalu kecil dan konduktivitasnya tidak bisa dibuat nol. Konduktivitas yang tinggi akan sangat bermanfaat pada aplikasi-aplikasi tertentu semisal transistor frekuensi tinggi untuk keperluan imaging dan komunikasi. Namun sangat tidak efisien bila digunakan sebagai transistor prosesor komputer.

Meski ada kelemahan tersebut, sang profesor tidak kalah akal. Prof. Walter menjelaskan dalam sebuah seminarnya bahwa grafin bisa dibuat menjadi semikonduktor dengan 3 cara.

Pertama, dengan membuat grafin tersebut menjadi pita sempit & tipis sehingga akan menaiikan resistensinya. Dan cara kedua, dengan memodifikasi grafin secara kimiawi. Cara ketiga dengan meletakkan selapis grafin di atas substrat tertentu.

Modifikasi pita grafin dengan oksigen bisa menginduksi karakteristik semikonduktor pada grafin, jelasnya. Dengan menggabungkan ketiga metode ini, sangat dimungkinkan untuk menciptakan perilaku saklar yang dibutuhkan transistor dalam prosesor komputer.

Sekarang perusahaan-perusahaan raksasa elektronik, Hewlett-Packard, IBM, dan Intel berduyun-duyun meneliti grafin untuk pengembangan produk mereka di masa depan.

Bagaimana, ingin segera merasakan komputer berprosesor 40 Terra Hertz? Kita tunggu saja.

Read more »

ALBERT EINSTEIN

Albert Einstein adalah ahli fisika teori terbesar sepanjang abad 19, ahli pikir yang kreatif di dunia..Einstein dilahirkan di Ulm, Wurttemberg, Jerman, pada tanggal 14 Maret 1879. Di Sekolah Dasar Einstein termasuk anak yang bodoh. Ia hanya tertarik pada fisika dan matematika, terutama bagian teori. Karena ia hanya mau mempelajari fisika dan matematika maka ia tamat SMP tanpa mendapat ijazah. Pada tahun 1905 Einstein menemukan teori relativitas khusus; dan tahun 1915 ia menerbitkan teori relativitas umum. Kedua teori inilah yang merevolusi pemahaman ilmu pengetahuan akan materi, ruang, dan waktu. Pada umur 21 tahun, Einstein menjadi warga negara Swiss. Ia baru mendapat pekerjaan saat berumur 23 tahun. Namun, tiap ada kesempatan ia selalu berpikir dan mempelajari fisika teori.

Dalam teori relativitas khusus, Einstein memulai dengan asumsi bahwa:

1. bila dua buah sistem bergerak lurus beraturan relatif satu sama lain, maka semua peristiwa yang terjadi pada sistem yang satu berlangsung sama pada sistem yang lain; dan

2. kecepatan cahaya adalah sama dalam segala arah, tidak tergantung pada gerak sumber cahaya maupun pengamatnya.

Ia menyimpulkan bahwa waktu itu relatif dan batas atas kecepatan adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara. Einstein jugalahyang menemukan persamaan E = mc^2, suatu hubungan antara energi (E), massa (m), dan kecepatan cahaya (c). Persamaan ini yang menjelaskan besarnya energi yang dihasilkan oleh matahari dan reaksi-reaksi nuklir.

Dalam teori relativitas umum, Einstein menjelaskan gravitasi sebagai akibat kelengkungan ruang. Ia meramalkan bahwa gravitasi matahari akan membelokkan jalannya cahaya bintang. Foto-foto yang diambil selama gerhana matahari tahun 1919 menegaskan teori relativitas umum Einstein dan menjadikannya terkenal di seluruh dunia.

Pada tahun 1939, Einstein mengirim surat kepada Presiden Franklin D. Roosevelt, mendorong AS untuk mengembangkan bom atom. Namun, setelah PD II Einstein menjadi sangat aktif dalam gerakan penghapusan senjata nuklir. Ia meninggal dunia pada tanggal 18 April 1955 di Princeton, New Jersey, AS, pada umur 76 tahun, setelah banyak berkarya.

(Dikutip  dari 100 Ilmuwan, John Hudson Tiner, 2005)

Read more »