Hakekat MIPAA. Pengertian IPAKata IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) merupakan terjemahan dari kata Natural scienceSelanjutnya disebut dengan sains sajaAda beberapa pengertian IPA :IPA adalah pengetahuan tentang alam dan gejala-gejalanya (Websters New Collegiate Dictionary)IPA adalah pengetahuan manusia yang luas yang didapatkan dengan cara observasi dan eksperimen yang sistematik serta dijelaskan dengan bantuan aturan-aturan, hukum-hukum, prinsip-prinsip, teori-teori dan hipotesis-hipotesis (Purnells : Concise Dictionary of Science)IPA adalah apa yang dilakukan oleh para ahli IPA

Apa yang dilakukan para ahli IPA ?Mencari ilmu pengetahuan alamJika dilihat kalimat di atas maka akan diketahui bahwa ada kata mencari dan kata IPAKata mencari mengandung makna prosesKata Ilmu Pengetahuan alam mengandung makna produk (hasil suatu proses pencarian)Ada satu kata lagi yang tidak tercantum di dalam kalimat itu tetapi menentukan produk dari proses pencarian IPA, yaitu sikapSikap yang baik, dan luhur diperlukan untuk mendapatkan produk yang benar dalam proses mencari ilmu pengetahuan alam

Dengan demikian pada kata IPA ada tiga kata yang tidak terpisahkan satu sama lain, yaitu : Proses, sikap dan produk

Proses IPA meliputi : Mengamati, mengukur, mengklasifikasi, menginfer, memprediksi, membuat hipotesis, memanipulasi variabel, merancang percobaan, melakukan eksperimen, ...

Sikap IPA meliputi : Jujur, obyektif, tidak tergesa-gesa mengambil kesimpulan, berhati terbuka, tidak mencampur adukkan fakta dengan pendapat, bersifat hati-hati, ingin menyelidik...

Produk IPA meliputi : Fakta, konsep, prinsip, hukum dan teori.

IPA (Ilmu Pengetahuan alam) sebagai proses :Mengamati adalah mengobservasi dengan menggunakan semua panca indera, bahkan dibantu oleh alat-alat observasi

Mengukur adalah membandingkan obyek yang diukur dengan alat ukur tertentu

Ada dua macam alat ukur berdasarkan keberlakuannya:Alat ukur standar yang berlaku secara internasional. Alat ukur ini disebut sistem internasional (SI)Alat ukur regional yang berlaku untuk daerah terbatas

IPA sebagai proses (lanjutan):Mengklasifikasi adalah menggolongkan suatu benda (obyek) berdasarkan kriteria tertentu. Misalnya, berdasarkan bentuk dan ukurannya

Menginfer adalah membuat kesimpulan berdasarkan pengetahuan yang dimiliki sebelumnya

Membuat prediksi adalah membuat kesimpulan berdasarkan kecenderungan data yang ada sebelumnya

Membuat hipotesis adalah membuat kesimpulan berdasarkan teori yang ada sebelumnya

IPA sebagai proses (lanjutan):Memanipulasi variabel adalah menentukan fokus masalah yang akan diteliti

Merancang percobaan adalah mempersiapkan percobaan untuk melakukan eksperimen

Melakukan eksperimen yaitu membuat percobaan untuk membuktikan hipotesis yang dibuat sebelumnya

IPA sebagai sikap:Jujur adalah mengatakan apa adanya, tidak melebihkan dan tidak mengurangi Obyektif adalah tidak dicampuri oleh perasaan senang dan tidak senangTidak tergesa-gesa mengambil kesimpulan maksudnya adalah untuk mengambil kesimpulan, maka data yang diperlukan harus cukupBerhati terbuka maksudnya adalah mau mempertimbangkan pendapat orang lain meskipun pendapat itu bertentangan dengan pendapatnya sendiri

IPA sebagai sikap (lanjutan) :Tidak mencampur adukkan fakta dengan pendapat maksudnya adalah dalam membuat keputusan seseorang benar-benar berdasarkan atas data yang didapat

Bersikap hati-hati maksudnya adalah berhati-hati dalam membuat keputusan dan bertindak

Ingin menyelidiki adalah keinginan seseorang untuk menguak fakta yang lebih dalam terhadap obyek yang diobservasi. Ingin menyelidiki merupakan sifat dasar seorang ilmuwan untuk memulai penyelidikannya

IPA sebagai produk :Fakta adalah pernyataan-pernyataan tentang benda-benda yang benar-benar adaContoh : Air membeku pada suhu ooCMerkuri adalah planet terdekat dengan matahariUlar termasuk golongan reptilia

Konsep adalah suatu ide yang mempersatukan fakta-fakta IPAContoh :Semua zat tersusun atas partikel-partikelBenda hidup dipengaruhi oleh lingkunganMateri akan berubah tingkat wujudnya jika menyerap atau melepaskan energi

IPA sebagai produk (lanjutan):Prinsip adalah generalisasi tentang hubungan diantara konsep-konsep IPA. Generalisasi artinya adalah pernyataan umum tentang suatu obyek.Contoh : Udara yang dipanaskan akan memuai. Pada prinsip ini terkandung konsep udara, panas, dan memuaiHukum adalah prinsip-prinsip yang sudah diterima secara umum karena mengalami pengujian-pengujian yang lebih keras daripada teoriContoh : Hukum Newton, hukum kekekalan energi, hukum Lavoiser, hukum Mendel dan sebagainya

IPA sebagai produk (lanjutan):Teori ilmiah merupakan kerangka yang lebih luas daripada fakta, konsep dan prinsip yang saling berhubungan

Teori merupakan model atau gambaran yang dibuat oleh ilmuwan untuk menjelaskan gejala alam

Contoh teori : Teori struktur DNA, struktur sel, model atom, model peredaran planet pada tata surya, teori heliosentris, teori ledakan besar (big bang theory), dan lain-lain

HUBUNGAN HAKEKAT IPA DENGAN PEMBELAJARAN IPAPembelajaran IPA yang memperhatikan hakekat IPA adalah pembelajaran IPA yang menerapkan aspek proses, aspek sikap dan aspek produkPembelajaran yang dilaksanakan di dalam kelas adalah pembelajaran yang tidak hanya menitikberatkan pada aspek produk saja, tetapi juga memperhatikan aspek proses dan sikap.

Apakah sekarang pembelajaran sudah memperhatikan hakekat IPA ? Mari kita lihat berikut ini :

Pembelajaran dewasa ini (tidak semuanya)

Pembelajaran konvensionalPembelajaran modernMetodaCeramah dan tanya jawabMulti metodaAspek pembeljranKognitifKognitif, Afektif, PsikomotorPola pembelajaran Teacher centerStudent centerSiswaPasifAktif

Aspek proses dicapai siswa pada saat siswa melakukan proses percobaan dan eksperimenAspek proses berhubungan dengan kemampuan siswa dalam hal motorik/gerak anggota tubuh.Misalnya siswa melakukan percobaan tentang bentuk-bentuk daun, maka aspek proses yang terjadi dalam pembelajaran itu adalah mengamati, mengklasifikasi dan melakukan percobaan. Pada saat siswa melakukan percobaan tentang proses difusi dan osmosis, maka aspek proses yang terjadi dalam pembelajaran itu adalah mengamati, mendesain percobaan dan melakukan percobaan itu sendiri.Pada saat siswa melakukan eksperimen tentang pengaruh temperatur terhadap kecepatan difusi, maka aspek proses yang terjadi dalam pembelajaran itu adalah mengamati, memanipulasi variabel, dan menarik kesimpulan

Jika dilihat aspek proses yang terjadi pada setiap kegiatan pembelajaran pada contoh di atas, maka tidak semua aspek proses yang telah disebutkan terdahulu tercapai semua dan sekaligus, tetapi ada beberapa aspek proses saja yang tercapai. Hal ini disebabkan karena setiap materi pelajaran mempunyai karakteristik yang khas terkait dengan aspek proses yang terjadi.Aspek proses yang lain akan tercapai pada saat penyampaian materi pelajaran yang lain. Dengan demikian aspek proses akan tercapai semuanya manakala materi pelajaran telah disampaikan secara menyeluruh.Jika dilihat dari kata-kata aspek proses yang ada, maka aspek proses sangat berhubungan dengan kata-kata yang tercantum dalam tujuan yang terdapat dalam pendekatan keterampilan proses IPA.

Aspek proses sainsPend. Ket. Proses sainsMengamatiMengamatiMengukurMengukurMengklasifikasiMengklasifikasiMenginferMenginferMemprediksiMemprediksiMembuat hipotesisMembuat hipotesisMemanipulasi VariabelMemanipulasi VariabelMerancang percobaanMerancang percobaanMelakukan eksperimenMelakukan eksperimen

Memang benar ! Bahwa keterampilan proses IPA sangat berhubungan dengan aspek proses yang terjadi dalam pembelajaran IPA.

Aspek proses yang berhubungan dengan keterampilan proses IPA itu adalah merupakan tujuan pembelajaran yang harus dicapai di dalam pembelajaran IPA. Maksudnya keterampilan proses yang ingin dicapai dalam pembelajaran IPA adalah berasal dari aspek proses yang telah dilakukan oleh para ahli IPA.

Aspek sikap dicapai siswa pada saat siswa melakukan proses percobaan dan eksperimen tetapi pada dimensi pembelajaran yang berbedaAspek sikap berhubungan dengan kemampuan siswa dalam hal bersikap yang baikMisalnya siswa melakukan percobaan tentang proses difusi, maka aspek sikap yang harus tampak pada proses ini adalah aspek ketelitian, aspek kecermatan, dan aspek kehati-hatian. Disamping itu dalam percobaan itu siswa dapat melakukan kerjasama dan berdiskusi dengan teman yang lain. Kecermatan, ketelitian, kehati-hatian, kerjasama dan kemampuan berdiskusi adalah aspek-aspek sikap yang terjadi pada saat percobaan IPA tentang difusi. Sama halnya dengan aspek proses, aspek sikap juga tidak bisa tercapai seluruhnya dalam setiap kali terjadinya pembelajaran IPA. Melainkan ada beberapa aspek saja yang tercapai pada setiap kali pembelajaran.

Aspek produk dicapai siswa setelah melakukan proses pembelajaranAspek produk ini berhubungan dengan kemampuan otak manusia. Jadi yang berhubungan dengan hasil atau produk ilmu pengetahuan alamMisalnya pada saat siswa melakukan pembelajaran tentang konsep difusi dan osmosis, maka siswa akan tahu pengertian difusi dan osmosis. Disamping itu siswa juga bisa menjelaskan proses difusi dan osmosisSiswa juga bisa menjelaskan peranan suhu dalam proses difusi

Masih banyak lagi yang bisa diketahui siswa yang berhubungan dengan hal-hal yang bersifat pengetahuanProses mengetahui hal-hal yang bersifat pengetahuan inilah yang disebut aspek produkPembelajaran IPA yang benar seharusnya adalah pembelajaran yang mengikuti cara-cara yang dilakukan oleh para ahli IPA. Sehingga nantinya siswa diharapkan bisa berperilaku dan bersikap seperti para ahli IPA/ilmuwan, yaitu mempunyai rasa ingin tahu, kreativ dan bisa menghasilkan pengetahuan (bukan hanya sebagai pengguna/konsumen ilmu pengetahuan)Pembelajaran IPA seperti ini dikenal dengan nama pembelajaran yang berpusat pada siswa (student center). Maksudnya adalah pembelajaran yang memberdayakan semua kemampuan siswaCaranya adalah dalam suatu proses pembelajaran seharusnya guru memfokuskan/menitikberatkan pembelajaran pada ketiga aspek pembelajaran sains

Guru di dalam mempersiapkan pembelajaran sains seharusnya membuat perencanaan tentang ketiga aspek yang menjadi tujuan sainsSelama ini pembelajaran IPA yang sering dilakukan oleh guru-guru di hampir semua sekolah adalah pembelajaran IPA yang tidak sesuai dengan yang dilakukan para ahli IPA. Tidak sesuai dengan hakekat IPA, sehingga hasilnya membuat pendidikan kita menjadi terpurukJika tidak dilaksanakan maka ada beberapa karugian yang akan dialami oleh guru yang mengajar, antara lain :Siswa sulit memahami konsep yang bersifat abstrakMetoda yang digunakan guru terbatas pada metoda ceramah dan tanya jawabSiswa menjadi pasif, kurang kreatif, tidak mempunyai pendapat yang original

4. Materi yang terserap sebagian kecil saja dari materi yang disampaikan guru5. Siswa tidak terbiasa menggunakan pikiran kreatifnya untuk memecahkan masalah6. Terjadi proses pembelajaran yang disebut teacher center, yaitu pembelajaran yang menempatkan guru sebagai orang yang paling tahu/nara sumber (central person) di dalam kelas7. Kelas menjadi tidak demokratis8. Lebih jauh dan dalam jangka waktu yang panjang hal ini akan menimbulkan generasi yang tidak cerdas dalam menyongsong hari depan bangsanya9. Ini akan berakibat pada tingkat kesejahteraan rakyat yang di bawah rata-rata.

10. Siswa tidak bisa menggunakan konsep yang telah diperoleh untuk diterapkan kepada konsep yang lain.Dalam hubungannya dengan pembelajaran, ketiga aspek yang dilakukan oleh para ahli IPA dituangkan dalam bentuk tujuan pembelajaranBenyamin S. Bloom membagi tujuan pembelajaran menjadi tiga ranah yaitu ranah kognitif, ranah psikomor dan ranah afektifRanah kognitif berhubungan dengan aspek pengetahuan, yaitu ranah yang berhubungan dengan produk ilmu pengetahuanRanah psikomotor berhubungan dengan aspek prosesRanah afektif berhubungan dengan aspek sikap

Dalam perencanaan pembelajaran menurut kurikulum KBK dan KTSP pencapaian tujuan pembelajaran dituangkan dalam bentuk indikator, yaitu : indikator kognitif untuk tujuan yang berhubungan dengan aspek produk/pengetahuanIndikator psikomotor untuk tujuan pembelajaran yang berhubungan dengan aspek prosesIndikator afektif/keterampilan sosial untuk tujuan pembelajaran yang berhubungan dengan aspek sikap

Contoh :Indikator Kognitif :Siswa dapat menjelaskan pengertian difusiSiswa dapat menjelaskan pengertian osmosisSiswa dapat menyebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi proses difusiIndikator Psikomotor :Siswa bisa mengamati proses difusiSiswa bisa mengklasifikasikan bunga berdasarkan warnanya Indikator Afektif :1. Siswa bisa mengajukan pertanyaan2. Siswa bisa menjadi cermat dan teliti3. Siswa bisa berdiskusi4. Siswa jujur melaporkan hasil diskusinya

Pada kurikulum 1994 indikator psikomotor dan keterampilan sosial ditempatkan sebagai tujuan pengiring (nurturant effect). Karenanya tidak direncanakan dengan baik.

Bagaimanakah cara mengajar IPA yang berpusat pada siswa (student center) ? Biasanya dilaksanakan dengan model yang mengaktifkan siswa, seperti model kooperatif, model pembelajaran berdasarkan masalah, model perubahan konseptual, pendekatan discovery dan inquiry, dan model-model yang lain.Cara belajar siswa aktif akan melahirkan strategi PAIKEM (Pembelajaran Aktif Inovatif Kreatif Efektif dan Menarik)

Apa yang dilakukan pada waktu pembelajaran PAIKEM ? 1. Explorasi2. Elaborasi3. Konfirmasi

What I am going to do at EXPLORATION ? Siswa diberi kegiatan dalam mengeksplorasi pengetahuan yang sedang dipelajarinya

Siswa mengerjakan LKPD (Lembar Kerja Peserta Didik)

What I am going to do at ELABORATION ?Siswa memperluas pengetahuannya dari berbagai sumber seperti : jurnal, buku pelajaran, internet, majalah dan lain-lain.

What I am going to do at CONFIRMATION ?Siswa ditanyakan kembali pengetahuan yang telah dipelajari dan diberikan pengarahan dan penjelasan oleh guru.