Jumat, 27 Januari 2012

Dasar-Dasar Pendidikan MIPA


BAB I
“Apa yang dimaksud dengan matematika? ”
Untuk memberikan jawaban yang pasti tentang arti matematika sangatlah sulit. Definisi dari matematika makin lama makin sukar untuk dibuat tepat dan singkat. Cabang-cabangnya pun semakin lama semakin bertambah dan bercampur satu sama lainnya. Sampai sekarang diantara para ahli matematika belum ada kesepaktan yang bulat untuk memberikan jawaban mengenai pengertian matematika.
Namun demikian, beberapa para ahli matematika mengemukakan pandangan mengenai pengertian matematika, diantaranya :
James dan James(1976) dalam kamus matematiknya mengatakan bahwa matematika adalah ilmu tentang logika mengenai betuk,s usunan, besaran dan konsep-konsep yang berhubungan dengan jumlah yang banyak. Matematika timbul karena pikiran manusia yang berhubungan dengan ide, proses dan penalaran. Matematika terdiri dari empat wawasan yang luas yaitu aritmatika, aljabar, geometri dan analisis. Dalam aritmatika meliputi teori bilangan dan ststistika. Namun adapula kelompok matematikawan yang berpendapat bahwa statistika dan komputer bukan merupakan bagian matematika.
Menurut sekelompok matematikawan, matematika dikembangkan untuk matematika itu sendiri, dan matematika merupkan ilmu tentang struktur yang bersifat aksioamatik, akurat dan abstrak
Memang benar, kalau kita perhatikan bahwa sasran matematika tidakah kongkrit, tidak hanya berhubugan dengan bilangan tetapi berhubungan pula dengan unsur lainnya. Matematika tidak dapat didefinisikan sebagai ilmu yang berhubungn dengan kuantitas, karena dalam geometri kurang mendapat penekanan. Jelas bahwa kelompok matematikawan ini tidak memprhatikan kegunaan dalam kehidupan aupun ilmu-ilmu yang lainnya, matematika adalah untuk matematika. Hal ini yang menyebabkan matematika kurang kaitannya dengan kehidupan sehari-hari.
Walaupun matematika itu menjadi sukar dan terasa kurang kaitannya dengan kehidupan sehari-hari, tetapi pada akhirnya ilmu-ilmu lain manggunakan konsep matematika tersebut. Matematika telah banyak sumbangsihnya dalam mengembangkan IPA dan teknologi. Hal ini membuktikan bahwa matematika berkaitan erat dengan kehidupan. Malahan banyak sekali konsep matematika dalam kehidupan sehari-hari, misalnya tentang persamaan, lebih besar, lebih kecil, penjumlahan, penguranga, perkalian, pembagian, pengukuran dan sebagainya.
Kline (1973), mengatakan bahwa matematika itu bukan pengetahuan yang menyendiri yang dapat sempurna oleh dirinya sendiri, tetapi keberadaannya itu untuk membantu manusia dalam memahamidan menguasai permasalahan sosial, ekonomi dan alam.
Johnson dan Rising (1972), mengetakan bahwa matematika adalah bahasa, yang menggunakan istilah yang didefinisikan dengan cermat, jelas dan akurat. Matematika adalah pengetahun struktur yang terorganisasikan, sifat-sifat atau teorinya dianut secara deduktif berdasarkan kepada unsur-unsur yang didefinisikn atau tidak, aksioma-aksioma, sifat atauteori yang telah dibuktikan kebenarannya. Matematika adalah ilmu tentang pola, seni keindahannya terdapat pada keterurutan dan keharmonisannya. Jadi, jelasah bahwa matematika adalah ilmu deduktif.

Dalam bagian ini kita akan melihat kebenaran pendapat para ahli matematika yang mengatakan bahwa matematika adalah ilmu tentang struktur yang terorganisasikan dengan baik.
Mempelajari matematika tidak lepas dari penelaahan bentuk-bentuk atau struktur yang abstrak. Untuk dapat memahami struktur serta hubungannya kita perlu memahami konsep-konsep yang ada pada mtematika itu. Hal ini berarti bahwa belajar matematika merupkan belajar tentang konsep-konsep dan struktur yang terdapat daam bahasan yang dipelajari serta berusaha mencari , mencari analogi. Matematika itu dimulai dari unsur-unsur yang tidak didefinisikan berkembang ke unsur-unsur pendidikan kemudian ke aksioma atau postulat sampai dalil-dalil.
Unsur-unsur yang tidak didefinisikan merupakan unsur dasar dalam komunikasi matematika, misalnya titik, bidang, himpunan, elemen dan bilangan. Unsur-unsur yang tidak didefinisikan ini ekstensinya diakui ada, tetpi susah untuk dapat dinyatakan dengan suatu kalimat yang tepat, karenanya unsur yang tidak didefinisikan ini kadang-kadang disebut unsur primitif (Undefined). Tanpa danya pemikiran semacam ini matematika tidak akan terwujud.
Dari unsur-unsur yang tidak didefinisikan dapat dikebangkan menjadi unsur-unsur yang lainnya yang dapat didefinisikan, misalnya segitiga, sudut, gabungan, irisan, matriks, vektor grup, ring, dan sebagainya. Jelas bahwa unsur-unsur yang didefinisikan ini adanya karena unsur-unsur yang tidak didefinisikan sebagai pembentuknya.
Selanjutnya dari unsur-unsur yang tidak didefinisikan ditambah dengan unsur-unsur yang didefinisikan dibuatlah aksioma. Aksioma atau postulat merupakan asumsi-asumsi dasar tertentu dan dipiih sebagai kesepakatan yang biasanya nampak sesuai dengan pengalaman-pengalaman kita. Misalnya, dua titik menentukan sebuah garis, semua sudut siku-siku satu sama lainnya sama besar, pengertian komutatif, asosiatif, dan sebaginya.
Dari unsur-unsur yang tidak didefinisikan, unsur-unsur yang didefinisikan dan aksioma-aksioma terbentuklah dalil-dalil atau teori-teori yang kebenarannya berlaku secara umum dan kebenarannya tersebut dapat dibuktikan secara deduktif. Jadi, jelas walaupun matematika itu disusun, berkembang dan ditemukan secara induktif dari observasi, coba-coba, eksperimen, dan sebgainnya., namun begitu pola atau dalil itu ditemukan maka kebenarannya harus dapat dibuktikan secara umum atau secara deduktif.
Perlu kita ketahui bahw baik isi maupun metode mencari kebenaran dalam matematika berbeda dengan ilmu pengetahuan alam apalagi dengan ilmu pengetahuan umumnya. Metode mencari kebenaran yang dipakai oleh matematika adalah metode deduktif, sedangkan oleh ilmu pengetahuan dimulai dengan metode induktif atau eksperimen. Namun dalam matematika mencari kebenaran itu bisa dibuktikan dengan deduktif. Dalam matematika, suatu generalisasi, sifat, teori atau dalil itu belum dapat diterima kebenarannya sebelum dapat dibuktikan secara deduktif.
Sebagai contoh dalam ilmu fisika, bila dengan percobaannya seseorang telah berhasil menunjukkan kepada kita bahwa ketika ia mengambil sebatang logam kemudian dipanaskan dan memuai, kemudian sebatang logam lainnya dipanaskan ternyata memuai lagi, dan seterusnya. Mengambil beberapa contoh jenis logam lainnya dan ternyata selalu memuai jika dipanaskan, maka ia dapat membuat kesimpulan atau generalisasi setiap logam yang dipanskan itu memuai. Generalisasi yang dibuat secara induktif itu, dalam ilmu fisika dibenarkan.
Contoh lainnya misalnya dalam ilmu biologi yang berdasarkan pada pengamatan dari beberapa binatang menyusui ternyata selalu melahirkan, sehingga kita bisa membuat generalisasi secara induktif bahw setiap binatang menyusui adalah melahirkan.
Kedua contoh dalam ilmu fisika dan ilmu biologi tersebut di atas, secara matematika belum dapat dianggap sebagai generalisasi. Dalam matematika, contoh-contoh seperti itu baru dapat dianggap sebagai generalisasi bila kebenarannya dapat dibuktikan secara deduktif.
Sekarang kita akan mengambil beberapa buah contoh, generalisasi yang tidak dibenarkan dan yang dibenarkan dalam matematika.
Matematika adalah ilmu tentang telaahan tentang pola dan hubungan, karena dalam matematika sering mencari keseragaman supaya generelasnya dapat dibuat. Dalam mencari pola hubungan itu kita perlu memperhatikan keteraturan, keterurutan, keterkaitan, kecenderungan (menebak dan menduga), sehingga kita dapat polanya atau modeldari konsep matematika tersebut.
Matematika adalah bahasa internasional, karena setiap saat disetiap jenjang sekolah dan setiap negara orang yang tahu tentunya akan mengerti apa yang dimaksud dengan 3 + 6 = 9. Bahasa matematika ini untuk siapa saja, kapan saja dan dimana saja pasti akan mempuyai pengertian yang sama. Jadi bahasa matematika merupakan bahasa yang universal dan berlaku secra umum yang sudah disepakati secara internasional bagi mereka yang mempelajari matematika.
Selain sebagai bahasa internasional matematika juga merupakan bahasa simbol, karena dalam matematika banyak digunakan simbol-simbol ≤, ∑, ≥, ÷ , × dan sebagainya.
Matematika adalah seni. Kenapa matematika disebut seni ? dalam seni terlihat unsur keindahan, keteraturan dan keterurutan. Kita dapat meliht keindahan lukisan sebagai perpaduan kombinasi warna, keteraturn gerak dalam tarian dan keterurutan penabuh gamelan dengan suara nyanyian. Begitu pula dengan matematika di dalamnya memiiki unsur-unsur keteraturan, keterurutan seperti halnya seni, indah dipandang dan diresapi.
Ambil satu konsep sederhana dari matematika, misalnya konsep fungsi. Dalam pemakaian sehri-hari kata “fungsi” dapat berubah-ubah sesuai dengan posisinya daam kalimat dan mempunyai arti tidak kurang dari selusin arti. Namun sedikit sekali orang memahami dengan persis arti matematikanya. Konsep fungsi dalam matematika jelas mempunyai keteraturan dan keterurutan dalam aturan yang didefinisikannya yang dipakai untuk mengaitkan himpunan dengan syarat-syarat tertentu yang konsisten yang membedakan dengan konsep lain di luar fungsi.
BAB II
Apakah sebenarnya IPA itu ? IPA adalah pengetahuan yang telah diuji kebenarannya melalui metode ilmiah. Jadi di sini metodenyalah yang menentukanapakah pengetahuan itu ilmiah atau tidak. Atau dengan kata lain metode ilmiah merupakan ciri khusus yang dapat dijadikan identitas dari IPA. Jadi kita dapat mengenal IPA dari metodologinya. Tetapi pada zaman sekarang ini, dimana ilmu pengetahuan telah demikian banyaknya, tentunya kita tiak mengetahui secara pasti apakah suatu pengetahuan tertentu itu dapat melalui metode ilmiah atau tidak. Apakah kita percaya begitu saja uraian dari Bapak atau Ibu Guru atau uraian dari suatu buku teks ataupun dari sumber informasi yang lain. Kalau demikian halnya, kita dapat menilik IPA atau bukan IPA dari sumber informasinya. Sesuatu yang kita dapat dari guru itu ilmiah dan yang didapat dari koran itu tidak ilmiah.
Menurut  Nash dalam bukunya The Nature of Natural Science, mengatakan bahwa "Sciene is a way of looking at The World”.Jadi disini sains atau IPA dipandang sebagai suatu cara atau metode untuk dapat mengamati sesuatu, dalam hal ini adalah dunia. Namun kata Nash selanjutnya cara memandang sains terhadap sesuatu itu bereda dengan cara memandang biasa atau cara memandang suatu filosof. Cara memandang IPA bersifat analisis, ia melihat sesuatu secara lengkap dan cermat serta dihubungkan dengan objek yang lain sehingga keseluruhannya membentuk suatu perspektif baru tentang objek yang diamatinya. Yang perlu digarisbawahi dari pendapat Nash ini adalah baha IPA dipandang sebagai suatu cara atau pola pikir terhadap sasaran dengan seksama, cermat dan lengkap. “ The Whole Science is Nothing more than a refainment of every day thingking”. Dari kalimat ini lebih jelas dimaksudkan adalah metode berfikir yang tidak sama dengan pola pikir sehari-hari, berfikirnya harus menjaani “refinement” sehingga mudah dan lengkap.
Contoh kita ambil objek sapi. Kalau kita tanya kepada petani, apa itu sapi ? maka  ia akan menjawab sapi itu sejenis kerbau tapi kulitnya putih digunkan untuk membajak sawah atau menarik gerobak. Kalau kita bertanya kepada seorang guru biologi mungkin guru itu akan menjawab sapi termasuk ke dalam kelas mamalia, berkaki empat dst. Kemudian kita bertanya kepada ahli gizi mungkin akan menjawab sapi termasuk binatang yang berkadar protein tinggi dagingnya bagaimana kalau kita bertanya kepada seorang usahawan. Mungkin jawabannya adalah sapi itu termasuk golongan komoditi ekspor non migas. JD Bernal menyarankan untuk memahami sains atau IPA harus melalui pemahaman dari berbagai aspek. Ia menonjolkan adanya lima aspek yang dapat dipandang.
JD Bernal menyarankan untuk memahami sains atau IPA harus melalui pemahaman dari berbagai aspek. Ia menonjolkan adanya lima aspek yang dapat dipandang yaitu :
1. Sebagai suatu institusi
Institusi artinya suatu kelembagaan imaginer, kelembagaan dari bidang profesi tertentu seperti halnya bidang profesi hokum, bidang kedokteran, pendidikan dan sebagainya. Missal orang bertanya “anda bekerja dimana ? yang ditanya itu menjawab dibidang sains”. Bidang IPA baru muncul abad ke-20 atau diakui oleh masyarakat akan eksistensinya karena kenyataannya telah ada beribu manusia menggantungkan hidupnya dibidang ini. Bidang sains mempunyai ciri khusus kalau bidang lain selalu berhadapan langsung dengan masyarakat. Bidang sains cenderung untuk memisahkan diri dari masyarakat. Mereka bekerja di laboratorium dengan alat-alat yang asing bagi masyarakat, mereka membuat hitungan-hitungan yang hanya dapat dimengerti di antara mereka saja, seolah-olah mereka membuat bahasa khusus yang hanya imengerti oleh rekan seprofesinya. Karena ada ciri khusus itulah orang menjadi cepat mengerti bahwa itu adalah sains. Tetapi bila mereka ditanya “apa sains itu” maka merekapun tidak dapat menjawabnya karena memang tidak mengerti apa yang dikerjakan oleh para ilmuan tadi.
2. Sebagai suatu metode
Menurut Bernal, adalah suatu kebalikan dengan IPA sebagai suatu institusi yang merupakan hal yang nyata dan dapat dilihat hubungannya dengan masyarakat, maka IPA sebagai suatu metode adalah suatu hal yang abstrak merupakan suatu konsepsi. Konsepsi metode IPA itu sendiri juga bukan merupakan hal yang tetap karena pengertiannya berkembang sesuai dengan perkembangan sejarah. Jadi metode IPA merupakan suatu proses yang masih berubah. Metode IPA terdiri dari observasi, eksperimen, klasifikasi, pengukuran dan sebagainya.
3. Sebagai suatu kumpulan pengetahuan
Menurut Bernal, Sains dapat dipandang sebagai suatu body of knowledge yang terus tumbuh, tidak statis. Ia menyatakan bahwa kumpuan pengetahuan dari sains itu tidak sama seperti pengetahuan agama ataupun kesenian. “Religion is conserned with the preservation of eternal truth while art is individual performance rather than school that matters”. Artinya agama itu berkenaan dengan pelestarian suatu kebenaran yang mutlak sedangkan kesenian bersifat individual. Jadi perbedaannya dengan sains adalah bahwa sains kebenarannya tidak mutlak dan jumlahnyapun selalu berkembang.
Adapun perbedaanya dengan seni adalah bahwa seni besifat individual, tidak demikian halnya dengan IPA yang dapat diuji kebenarannya setiap saat oleh orang lain ataupun diulang observasinya
4. Sebagai suatu faktor utama dalam memelihara dan mengembangkan produksi
5. Sebagai salah satu faktor utama yang mempengaruhi kepercayaan dan sikap manusia terhadap alam semesta.
Menurut Nagel IPA dapat dilihat dari berbagai aspek. Aspek tersebut yaitu :
1.   Aspek tujuan, IPA adalah alat untuk mengusai alam dan untuk memberikan sumbangan kepada kesejahteraan umat manusia. Contoh berbagai keuntungan dapat diperoleh dibidang kesehatan dan industri.
2.    IPA dilihat sebagai suatu pengetahuan yang sistematik dan tangguh dalam arti merupakan suatu hasil atau kesimpulam yang didapat dari berbagai peristiwa.
3. Sains dapat diihat sebagai suatu metode. Metode ilmiah merupakan suatu logika yang umum digunakan untuk menilai suatu masalah.
Ada lagi yang mengatakan bahwa IPA merupakan kumpulan pengetahuan dalam hal ini berupa teori-teori. Yang keua menjelaskan fungsi dari pengetahuan teori yaitu untuk menjelaskan adanya pola hubungan antara berbagai alam.
Ada juga salah satu buku yang menjawab pertanyaan “what is the sains” yang berjudul UNESCO Handbook for Science Teachers. Dalam buku itu dijelaskan bahwa “science is what scientist do”. Namun sdikit berbeda dengan penjelasan Bernal. Yang dimaksud disini artinya bahwa yang dkerjakan oleh para scientist itu ada dua hal, yaitu pertama adalah mengumpulkan pengetahuan  ilmiah sehingga menjadi body of scientific knowledge yang kedua suatu proses untuk mendapatkan scientific knowledge itu.
BAB III
Nilai-Nilai Ilmu Pengetahuan Alam
1. Nilai Sosial dari IPA
a. Nilai Etika dan Estetika dari IPA
Ilmu pengetahuan alam baik sebagai suatu kumpulan pengetahuan maupin sebagai suatu proses untuk mendapatkan ilmu itu sendiri, mempunyai nilai-nilai etika dan estetika yang tinggi. Nilai-nilai itu terutama terletak pada sistem yang menetapkan kebenaran yang objektif pada tempat yang paling utama. Adapun proses IPA itu sendiri dianggap sebagai suatu latihan mencari, meresapkan dan menghayati nilai-nilai luhur itu.
Adakah keindahan IPA yang objektif dan rasional itu ? alam semesta dengan segala isinya memang disusun sedemikian teratur dan serasi serta indah sekali oleh Allah SWT. Lihatlah susunan galaksi, tata surya sampai susunan bagaian dalam dari atom-atom demikian teratur dan serasi dengan kaidah-kaidahnya yang akurat. Adapun IPA itu sebenarnya sekedar mendeskripsikan keadaan tersebut. Dengan demikian, tentu saja IPA memiliki nilai-nilai keindahan. Namun jika hal itu tidak terjadi maka hasil pengamatan kita yang keliru.
b. Nilai Moral Humaniora
Telah anda ketahui bahwa IPA mengandung nilai etis dan estetis. Namun sebenarnya IPA mempunyai nilai moral pada apikasinya. Aplikasi IPA dapat diketahui melalui penelusuran sejarahnya.
Pengaruh IPA telah terasa dalam bidang kesehatan, sandang, pangan, komunikasi dan industri. Yang ingin diungkapkan dalam hal ini adalah nilai moral, terutama karena IPA mempunyai tujuan mulia untuk kemanusiaan tapi dapat juga dapat disalahgunakan untuk hal-hal yang sebaliknya. Misalnya pembuatan senjata pemusnah yang mengerikan seperti bom hidrogen, bom kimia, bom kuman sampai pada reayasa genetika yang bia tidak dikendalikan dengan seksama akan dapat memusnahkan kemanusiaan itu sendiri. Pemuatan robot-robot yang semula brtujuan untuk efisiensi bisa disalahgunakan untuk kegiatan kriminal.
Jadi nilai mora humaniora dari IPA nampaknya memepunyai dua muka yang berawanan arah. Menuju kepada cita-cita kemanusiaan yang luhur, sedangkan muka yang lain menuju kepada tindak immoral aygn tidak saja dapat melenyapkan nilai-nilai luhur namun dapat melenyapkan esistensi manusia itu sendiri.
c. Nila Ekonomi dari IPA
Profesi daam bidang IPA berbeda berbeda dengan bidang lainnya misalnya bidang kedokteran, hukum dan sebagainya dalam hal kaitannya dengan ekonomi. Kalau seorang ahli hukum memberikan nasehat ukum atau seorang dokter memberiakan jasa pemeriksaan kesehatan atau pembedahan maka mereka langsung dapat imbalan jasanya yang secara ekonomi sangat menguntungkan bagi dirinya. Lain halnya dengan seorang ahli IPA mungkin ia telah bertahun-tahun meakukan sesuatu penelitian. Katakanlah ia menemukan suatu kaidah dari suatu fenomena tertantu. Apakah temuannya itu mendapatkan nilai ekonomi ? memang tidak dapat dikatakan dengan tegas karena nilai ekonominya tidak langsung. Ini baru menjadi kenyataan bila temuan itu dapat digunakan untuk memproduksi sesuatu yang dapat bermanfaat bagi masyarakat. Lain daripada itu bagi sang penemu, keberhasilannya itu dapat meningkatkann harga diri atau kepercayaan masyarakatterhadap dirinya. Ini berarti temuannya dapat memberi nialai tambah bagi dirinya. Kondisi yang tidak terlalu menguntungkan ini sering digunakan oleh par pengusaha untuk memanfaatkan para ilmuan IPA bagi kepentingan kekuasaannya. Misalnya penelitin tentang bom atom.
2. Nilai-Nilai Psikologis/ Paedagogis IPA
a. Sikap Mencintai Kebenaran
Seperti kita ketahui bahwa IPA selalu mendambakan kebenaran yaitu kesesuian pikiran dan kenyataan. Oleh karena itu mereka selalu terlibat dalam proses IPA diharapkan mendapatkan imbas atau dampak positifberupa sikap ilmiah yang demikian itu.
Sikap menicintai kebenaran itu dapat mendorong manusi untuk berlaku jujur dan objektif. Sikap semacam ini sungguh merupakan modal yang sangat berharga dalam kehidupan menuju kebhagiaan hidup.
b. Sikap tidak Purbasangka
Asal IPA membimbing kita untuk tidak berfikir secara purbasangka. Kita oleh saja mengadakan dugaanyang masuk akal (hipotesis) asal dugaan itu diuji kebenarannya sesuai kenyataannya atau tidak, baru menetapkan kesimpulan. Dalam kehidupn sehari-hari sikap purbasangka sangat sering menimbulkan bencana pertengkaran an hidup ini menjadi tidak tenang dan tidak bahagia.
c. Sadar bahwa kebenaran ilmu yang diciptakan manusia tidak pernah mutlak
Atas kesadarannya bahwa kesimpulan yang ia dapat hanya berlaku untuk sementara atau menyadari bahwa pengetahuan yang ia dapat itu baru sebagian yang bisa dicapai, maka hal ini akan menjadikan orang itu bersikap rendah hati dan tidak sombong. Ia tetap menyadari bahwa ada sesuatu yang tertinggal yang beum dapat diketahui.
d. Yakin akan adanya tatanan almi yang teratur dalam alam semesta ini
Dengan mempelajari tentang hubungan antar gejala alam dan menemukan adanya kaidah-kaidah atau hukum-hukum alam yang begitu konsisten aturan-aturannya, maka orang akan menyadari baha alam semesta telah ditata secara teratur. Hal ini dapat emberikan pengaruh positif untuk meningkatkan ketqwaan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah mengatur alam semesta ini. Lain daripada itu ia tidak akan lagi percaya pada keneruntungan dan perjudian ataupun ramalan astrologi. Ia percaya akan hukum sebab akibat.
e. Bersikap toleran atau dapat menghargai pendapat orang lain
Menyadari bahwapengetahuan yang ia miliki bersifat tidak mutlak sempurna maka ia dapat meghargai pendapat orang lain yang ternyata lebig mengetahuinya atau lebih sempurna untuk memperbaiki, melengkapi maupun untuk meningkatkan pengetahuannya. Ia juga tidak bersikap memaksakan pendapatnya untuk diterima oleh oranglain.
f. Bersikap tidak putus asa
Orang-orang yang biasa berkecimpung dalam penggalian IPA, sebenarnya mereka itu sedang menggali atau mencari kebenaran. Mereka akan bahagia bila mendapatkan kebenaran yang mereka yakini itu. Apalagi bila kebenaran yang merek peroleh itu juga dapat membuat orang lain sejahtera dan bahagia dalam hidupnya. Oleh karena itu mereka tidak pernah putus asa dan selalu berusaha untuk mencari kebenran itu walaupun seringkali tidak pernah mendapatkan apa-apa.
g. Sikap teliti dan hati-hati
Metode ilmiah harus dilaksanakan dengan cara yang seksama baik dalam rasionalnya, ekperimentasi maupun dalam mengambil kesimpulan. Suatu kebiasaan yang dilakukan terus-menerus memang dapat masuk dalam sanubarinya dan menjadi tabiatnya. Oleh karena itu seorng ilmuan IPA akan didorong memiliki sifat-sifat yang baik. Yaitu teliti dalam melakukan sesuatu serta berhati-hati dalam mengambil kesimpulan atau dlam mengeluarkan pendapatnya. Sifat semacam ini sangat baik dalam kehidupn dimasyarakat sehari-hari.
h. Sikap ingin tahu
Rasa ingin tahu itu memang telah dimiiki oleh setiap manusia secara naluriah. Rasa ingin tahu merupakan titik awal dari pengetahuan yang dimiliki manusia. Dari pengetahuan timbulah ilmu pengetahuan. Para ilmuan sering berkecimpung dalam bidang IPA akan didorong utuk ingin tahu leih banyak, karena ilmu pengetahuan itu merupakan sistem yang utuh sehingga pengetahuan yang satu akan menunjanguntuk mudah memahami yang lain, dan pengetahuan yang merek dapatkan akan memberikan reinforcement untuk mencari tahu lebih banyak. Imu pengetahuan yang mereka peroleh tentunya bermanfaat bagi dirinya ataupun orang lain.
i. Sikap optimis
Ilmuan IPA selalu optimis, karena mereka sudah terbiasa dengan suatu ekperimentasii yang tidak selalu menghasilkan sesuatu yang mereka harapkan, namun bila berhasil temuannya itu akan memberikan imbalan kebahagiaan yang tak ternilai dengan uang. Oleh karena itu ilmuan IPA berpendirian bahwa segala sesuatu itu tidaklah ada yang mungkin dikerjakan. Suatu permasalahan yang muncul dihadapinya dengan kata-kata : “ akan saya pikirkan”, “mari kita coba” atau “berilah saya kesempatan”, yaitu ungkapan kata-kata dari sesorang yang optimistis.
3. Keterbatasan IPA
1. IPA tidak dapat menjangkau untuk menguji kebenaran adanya Tuhan.
Otak kita mampu membuat kesimpulan tentang nilai-nilai, tentang adanya Tuhan, tentang adanya kehidupan yang, namun saat ini IPA belum memiliki cara untuk menguji kebenarannya. Ini tidak berarti bahwa ada masalah-masalah rahasia yang IPA tidak beranii menyentuhnya lalu membiarkannya seperti apa adanya, tetap tinggal diluar kawasan IPA untuk selamanya.
2. IPA tidak dapat menjangkau secara sempurna tentang objek pengamatannya
Contoh penglihatan : mata kita tidak mampu mengamati dengan seksama benda-benda yang bergerak terlalu cepat atau terlalu lambat. Tak dapat mengamati benda yang terlalu kecil atau terlalu besar. Pendengaran : telinga manusia terbatas kemampuanya yaitu antara 30 sampai 30.000 getaran perdetik. Juga teinga kita tak mampu membedakan suara yang berbaur. Pengecapan : manusia hanya bisa membedakan 4 macam rasa yaitu manis, pahit, asin dan asam. Namun sulit untuk dapat membedakan berbagai jenis asam, berbagai jenis pahit apalagi campuran dari berbagai rasa. Penciuman : alat penciuman manusia memang sangat peka. Alat ini dapat menangkap partikel gas yang mempunyai aroma, misalnya 1 : 10.000.000 bagian dari udara. Perabaan : dengan alat peraba kita dapat membedakan permukaan yang halus dan yang kasar, bend-benda panas dan dingin, namun tetap tidak mungkin data yang diperoleh dari perabaan itu dapat akurat.
3. IPA tidak menjangkau masalah etika dan tatakrama yang mempermasalahkan tingkah laku yang baik atau buruk. Juga tak menjangkau masalah estetika yang berhubungan dengan sistem nilai. Hal ini disebabkan karena itu semua mengandung unsur subjektivitas yang sangat tinggi sedangkan tolak ukur IPA adalah objektivitas. Etika juga mengandung sedangkan IPA mengandalkan pemikiran serta pengamatan yang objektif dan sengaja membuang unsur “perasaan”itu. Dengan demikian itu alat ukur dari metode ilmiah tidak valid untukmengukur etika.
BAB IV
Memberikan motivasi dalam kegiatan belajar mengajar merupakan kegiatan yang sangat penting. Guru sebagai pengelola proses belajar mengajar perlu mempertahankan semangat belajar siswa. Bukti-bukti menunjukkan bahwa siswa giat untuk belajar. Dengan demikian maka guru perlu mengenal cara-cara untuk memotivasi siswa untuk belajar.
Diantara motivasi yang telah kita kenal bahwa motivasi terpenting adalah membangkitkan motivasi belajar intrinsik. Dengan dikenalnya beberapa penyebab timbunya motivasi belajar intrinsik, maka guru dapat meniptakan suatu kondisi yang dapat merangsang timbulnya motivasi belajar intrinsik siswa.
Motivasi ekstrinsik lebih mudah dibangkitkan daripada motivasi intrinsik, biasanya dimanfaatkan sebagai pembuka jalan ke arah motivasi intrinsik. Sejalan dengan ini maka bergbagaii usaha dilakukan guru untuk membangkitkan motivasi ekstrinsik untuk belajar, khususnya dalam kegiatan belajar-mengajar di kelas.
Beberapa masalah yang dapat mempengaruhi timbunya motivsi belajar di kelas, yaitu :
1. Masalah yang berhubungan dengan interaksi diatara para siswa
a. Hubungan antarsiswa di kelas harus terjalin baik. Siswa yang merasa tidak diterima oleh kelompoknya, tidak kerasan tinggal di kelas tersebut, sehingga tidak mempunyai motivasi untuk beajar diatara teman-teman yang bersikap memusuhinya. Dalam hal ini guru wajib menciptakan kondisi yang menumbuhkan kerjasama yang baik antra seluruh anggot kelas, misalnya dengan memberikan tugas kerja keompok alam metode proyek.
b. Persaingan antar siswa, hendaknya berupa persaingan yang sehat. Iklim persaingan dapat mempertinggi semangat belajar siswaa untuk meraih hasil yang lebih baik. Kelas tanpa suasana persaingan merupakan kelas yang statis dan tidak bersemangat belajar. Persingan menimbulkan konflik dalam diri setiap individu untuk berusaha menjadikan dirinya lebih baik. Namun persingan yang berlebih akan berkibat negatif terhadap kemajuan belajar siswa, khususnya bagi mereka yang tidak pernah menang dalam persaingan tersebut. Untuk menciptakan suasana persaingan inidiperlukan kelas yang homogen dalam tingkat kecerdasannya, karena para siswa yang kurang pandai pada umumnya selalu rendh diri dan tidk ada harpan menang. Dalam hal ini guru perlu menentukan kelompok-keompok siswa yang homogen untuk menciptakan persaingan ini dan menjaga agar persaingan tetap sehat dan tidak ada rasaingin menghancurkan sesama siswa .
c. Rasa keterlibatan diri. Rasa keterlibatan diri menyebabkan setiap siswa yang ada di kelas merasa dirinya ikut berperan penting dalam kelasnya. Hal ini bisa bisa diwujudkan jika diberikan sesuatu tugas yang melibatkan harga diri anak untuk dipertaruhkandalam penyelesaikan tugas tersebut. Pemilihan tugas seperti ini harus berhati-hati dan guru harus memperkirakan bahwa seluruh siswa yang terlibat pasti mempunyai kesempatan untuk berhasil. Kegagalan tugas dalam tugas seperti ini menyebabkn harga diri siswa rusak serta timbul perasaan berdosa terhadap kelompoknya. Hal ini merupakan rasa kegagaan atau sense of failure pada anak yang merupakan motivasi belajar intrinsik yang negatif dapat dihindarkan. Adanya sense of failure ini menybabkan anak akan menarik diri dari tugas-tugas selanjutnya karena takut kegagalan akan berulang lagi, sehingga motivasi belajar siswa akan mati.
2. Masalah yang melibatkan hubungan antara guru dengan siswa
a. Guru yang bersikap trtutup pasti akan ditakuti siswa, sehingga siswa tidak berani bertanya ataupun mengemukakan pendapatnya. Hubungan antara guru dengan siswa menjadi sangat tegang. Meskipun kelas dalam keadaan tenang, namun suasana belajar berlangsung dalam keadaan terpksa dan siswa tidak merasa termotivasi beljr, melainkan semata-mata hanya belajar karena kepatuhan kepada guru.
b. Peraturan yang terlalu ketat yang diberikan oleh guru, menyebabkan siswa berlaku seperti robot-robot tanpa kreasi berfikir sama sekali. Para siswa hanya menjalankan semua aturan-aturan yang telah digariskan guru tanpa mendapat kesempatan untuk menaggapi apalagi mengkritik. Keadaan ini akan memberikan dua macam akibat yaitu menghasilkan siswa yang penurut tanpa kreativitas, atau siswa selalu memusuhi guru karena ingin membebaskan diri dari peraturan-peraturan berlebihan yang ditentukan oleh guru.
c. Hadiah yang diberikan guru atas prestasi tinggi yang dicapai siswa dalam belajar belum tentu memberikan motivasi belajar siswa. Pada umumnya hadiah justru akan merusak motivasi belajar karena dapat mengalihkan pikiran siswa dari tujuan belajar siswa yang sebenarnya. Orang mempunyai harapan untuk memperolehnya. Semua orang tertarik untuk mendapatkannya.
d. Pujian yang diberikan guru kepada siswa merupakan penguatan atas tugas yang akan dilakukan dengan benar, sehingga akan memberikan motivasi untuk elakukan tugas-tugas lain sebaik mungkin. Pujian yang diberikan terus menerus sebaliknya akan merusak motivasi siswa, karena siswa merasa bosan dengan pujian yag diberiakn terus menerus, bahkan menimbulkan tanggapan yang negatif dari siswa. Pujian pada hakikatnya merupakan hadiah bagi siswa dalam bentuk kata-kata. Guru kadang perlu memberikan pujian kepada siswa dalam hal ini perlu diperhatiakan saat yang tepat untuk menyampaikannya, agar dapat memperkuat motivasi belajar siswa.
e. Tugas-tugas yang diberikan oleh guru hendaknya terjangkau oleh siswa, tidak terlalu sulit atau berat. Tugas-tugas yang tidak sesuai dengan kemampuan siswa hanya menimbulkan motivasi belajar yang negatif pada diri siswa. Tenggang waktu antara pemberian tugas yang satu dengan yang lain juga perlu difikirkan agar tidak terlalu sering atau jarang, agar semangat siswa tetap tinggi. Tugas-tugas yang terlalu sering diberikan membosankan siswa dan menimbulkan rasa ingin menghindarkan dari tugas-tugas tersebut. Sebliknya tugas yang terlalu jarang menimbulkan kemalasan dalam memecahkan masalah, karena jarang mendapatkan tantangan yang menyebabkan siswa terbiasa berfikir untuk menemukan jawaban terhadap masalah yang dikemukakan guru, sehingga siswa menjadi pasif.
f. Hukuman yang diberikan guru dapat dalam berbagai bentuk, seperti pengasingan, celaan, kecaman dan sindiran terhadap kesalahan siswa. Hukuman bertujuan menunjukkan kesalahan siswa. Siswa yang mendapat hukumansssss dapat mengetahui kesalahannya dan memperbaiki diri daam pengalaman selanjutnya. Motivasi belajar dapat timbul melalui hukuman yang tidak berlebihan dan diterpkan pada saat yang tepat. Dalam hal ini yang terpenting adalah menunjukkan kepada siswa jalan keluar untuk mengatasi hukuman itu. Bentuk hukuman yang paling sering digunakan guru adalah teguran. Teguran yang adalah hukuman juga, dan tidak akan dirasakan siswa sebagai hukuman jika disampaikan secara kekeluargaan dan cukup halus. Cara ini akan lebih efektif untuk memperbaiki kesalahan siswa jika dibandingkan dengan sindiran ataupun kecaman keras. Hukuman berupa celaan sebaiknya tidak dilakukan guru, karena akan menimbulkan rasa putus asa dalam diri siswa sehingga motivasi belajarnya mati.
g. Hal-hal lain yang ikut mewarnai timbunya motivasi belajar siswa, diantaranya :
Tulisan guru harus terbaca oleh seluruh siswa
Tidak boleh meremehkan pendapat siswa
Suara guru harus terdengar oleh seluruh kelas dengan jelas
Berpakaian sopan supaya tidak menjadi bahan cemoohan siswa
Harus berwibawa, agar dipatuhi siswa secara spontan
3. Masalah yang berhubungan dengan proses belajar mengajar
Dalam kegiatan belajar di kelas ada tiga hal pokok yang perlu diperhatikan
a. Ke mana siswa menuju pada akhir kegiatan belajar
Kegiatan belajar mirip dengan suatu perjalanan dari suatu titik awal kegiatan yaitu siswa tidak tahu tentang hal yang akan dipelajari, menuju pada akhir kegiatan yaitu siswa menjadi tahu melalui proses belajar mengajar. Suatu perjalanan akan lebih menarik jika mengetahui ke arah mana yang kita tuju.
b. Bagaimana caranya agar siswa tiba pada sasaran yang dituju
c. Bagaimana dapat diketahui apakah sasaran yang dituju itu sudah tercapai atau belum
Ketiga hal tersebut dapat pula mempengaruhi timbulnya motivasi belajar siswa, sehingga motivasi siswa belajar melalui kegiatan belajar-mengajar perlu dikembangkan ketiga hal tersebut agar ketiga hal tersebut guru menciptakan kondisi yan dapat merangsang timbulnya motivasi belajar siswa.
1. Kemana siswa akan menuju pada akhir kegiatan belajar ?
Kegiatan belajar mirip dengan suatu perjalanan dari suatu titik awal kegiatan, yaitu siswa tidak tahu tentang hal yang akan dipelajari, menuju pada bagian akhir kegiatan siswa menjadi tahu, melalui proses belajar-mengajar. Suatu perjalanan akan lebih menarik jka mengetahui kemana arah yang tuju. Demikian pula halnya dengan proses beajar-mengajar mengetahui tujuan kemana belajar tersebut; yaitu apa yang diharapkan akan dicapai siswa melalui kegiatan belajar. Tujuan dalam proses belajar-mengajar dikelas kita kenal sebagai Tujuan Instruksional Khusus (TIK). Dengan membertahukan TIK kepada siswa pada awal pelajaran, maka motivasi belajar siswa akan timbul, karena siswa akan mengetahui kemana ia akan dibawa dalam proses belajar-mengajar tersebut. Dengan mengenal tujuan belajar, maka siswa akan lebih giat berusaha untuk mencapai tujuan itu. Jadi siswa akan termotivasi belajar.
Menurut Gagne, tujuan belajar ini dapat menggambarkan hasil-hasil belajar yang akan diraih oleh siswa. Hasil-hasil belajar tersebut dikelompokkan menjadi lima kategori pokok, yaitu :
a. Informasi verbal
Informasi yang diterima melalui berbagai program pendidikan, yang hasil belajarnya berupa kemampuan untuk menyebutkan kembali informasi dengan unkapan siswa sendiri.
b. Keterampilan intelektual
Berupa keterampilan berinteraksi dengan lingkungan melalui simbol-simbol. Beberapa contoh keterampilan intelektual diantaranya ialah kemampuan menyatakan perbedaan-perbedaan, mempelajari konsep-konsep, aturan-aturan.
c. Strategi kognitif
Kemampuan yang diatur secara internal yang dapat digunakan untuk membimbing seseorang dalam menentukan apa yang dipelajari. Strategi kognitif menjadikan orang mampu belajar sendiri dan menjadi pemikir yang independen yang dapat menentukan apa yang perlu dipelajari untuk memecahkan masalah.
d. Sikap
Yang dapat dikelompokan lagi menjadi sikap yang dipelajari sejak dirumah atau situasi sosial dilingkungan anak-anak lain, sikap yang menyangkut masalah kewarganegaraan, sikap yang dihubungkan dengan nilai-nilai, misalnya sikap-sikap yang mempengaruhi penampilan.
e. Keterampilan motor
Merupakan hal yang berhubungan erat dengan kegiatan-kegiatan manusia, meliputi cara melakukan dan ketepatan dalam melakukan keterampilan itu.
Tujuan belajar hendaknya jelas, menarik, dan berarti serta berharga bagi siswa, serta sejalan dengan keperluan siswa dalam kehidupan sehari-hari.
2. Bagaimana caranya agar siswa tiba pada sasaran yang dituju?
Setelah siswa mengetahui tujuan pelajaran itu, maka masalah yang perku dilakukan selanjutnya ialah bagaimana membimbing siswa untuk sampai pada tujuan tersebut. Atau dengan perkataan lain bagaimana caranya guru mempertahankan motivasi belajar siswa yang telah timbul ketika mengetahui tujuan belajar, selama berlangsungnya proses belajar menuju tujuan tersebut.
Dalam memperhatikan motivasi belajar ini, menurut Bruner perlu dikemukakan pada anak suatu jaminan bahwa proses belajar yang berlangsung tidak akan berbahaya baginya ataupun tidak akan menyakitkannya, sehingga dalam diri anak akan timbul keberanian untuk melanjutkan proses belajar sampai tujuan belajar tercapai dengan bimbingan guru. Siswa perlu merasakan keuntungan-keuntungan dari cara pencapaian tujuan yang telah ditunjukkan guru, sehingga siswa setuju dengan jalan yang telah dipilihnya oleh guru. Dalam memberikan bimbingan kepada siswa untuk mencapai tujuan belajar ini, guru perlu menguasai berbagai pembahasan tentang metode dan pendekatan dalam proses belajar-mengajar. Jadi, dalam perjalanan menuju tujuan belajar ini motivasi berfungsi mempertahankan semangat belajar dan mengarahkan langkah-langkah siswa menuju tujuan. Dalam mengarahkan langkah-langkah siswa ini, guru dapat menggunakan suatu teknik bertanya.
3. Bagaimana dapat diketahui apakan sasaran belajar yang dituju sudah tercpai atau belum ?
Untuk menjawab pertanyaan tersebut dalam proses belajar-mengajar, maka kita kenal adanya evaluasi belajar.evaluasi berfungsi untuk mengenal sejauh mana tujuan belajar telah dapat dicapai siswa, sebagai umpan balik bagi guru untuk menilai keberhasilan program belajar-mengajar yang telah dilaksanakan. Sejalan dengan tujuan belajar yang dirumuskan berdasarkan berbagai perubahan tingkah laku yang oleh Gagne disebutkan sebagai hasil belajar, maka program evaluasi harus dapat mengukur semua hasil belajar tersebut.
Evaluasi belajr dalam kehidupan sehari-hari dikenal dengan istilah ulangan, dan sebagai hasilnya dinyatakan dalam bentuk nilai-nilai. Sehubungan dengan penilaian hasil belajar ini, timbul beberapa permasalahan yang sering ditemukan dikelas. Beberapa masalah yang sering menyebabkan hilangnya motivasi belajar siswa ialah :
a. Ulangan yang terlalu sering diberikan guru, sehingga tidak menimbulkan belajar lagi bagi para siswa. Karena mereka merasakan sebagai sesuatu yang rutin dan tidak menimbulkan tantangan lagi.
b. Hasil ulanganyang baru dikembalikan kepada siswa setelah tenggang waktu yang sangat lama ( labih dari satu minggu ), tidak menimbulkan motivasi belajar lagi, karena siswa sudah lama lupa akan permasalahan yang dibahas dan tidak bermanfaat lagi untuk memperbaiki dan mencari jawaban yang sebenarnya. Dengan demikian tidak akan memperbaiki prestasi belajar siswa.
c. Soal-soal dalam ulangan yang aspeknya terlalu tinggi dan tidak sesuai dengan jangkauan pemikiran siswa, akan menimbulkan frustasi dalam diri siswa yang merasa tidak mampu untuk menjawabnya, walaupun telah lama mempersiapkan diri dengan sungguh-sungguh. Soal-soal ulangan harus sesuai tingkat kesukaannya dengan aspek dari TIK yang telah ditentukan sebelumnya.
d. Nilai-nilai ulangan yang selalu kurang bagi siswa-siswa tertentu akan menghancurkan motivasi belajar siswa, karena ia merasa tidak mampu mengikuti program pelajaran itu, sehingga ia akan manarik diri dari kelompoknya dan tidak berminat lagi mempelajari pelajaran yang dianggapnya sukar itu. Karena itu perlu adanya variasi dalam tingkat kesukran soal dan kemudahan untuk mencapai hasil belajar yang baik.
e. Pembahasan bahan ulangan yang hasilnya kurang memuaskan dapat pula meningkatkan motivasi belajar siswa. Dengan diketahuinya secara pasti apa jawaban serta bagaimana menjawab soal tersebut dengan benar, maka siswa termotivasi untuk belajar lebih giat untuk meraih sukses pada ulangan berikutnya. Berdasarkan tentang hasil-hasil belajar Gagne, perlu kita ingat bahwa evaluasi tidak cukup bila hanya dapat mengukur keberhasilan siswa dalam domain kognitif saja, tapi perlu pula dapat mengukur tercapainya tujuan yang terdapat dalam domain afektif dan psikomotor. Jadi seluruh kemampuan siswa mendapat kesempatan berkembang yang wajar dan dapat dievaluasi secara menyeluruh pula.
f. Waktu pemberian evaluasi tidak perlu selalu berdasarkan perjanjian. Pemberian tes secara tiba-tiba dapat pula memotivasi untuk terus-menerus belajar. Tetapi teknik ini umumnya kurang dapat diharapkan hasilnya.
Dalam kehidupan pada kenyataannya sehari-hari banyak ditemukan masalah bagi siswa. Sedikit sekali siswa yang tertarik pada pelajaran IPA. Hal ini disebabkan anggapan sebagian besar siswa yang menyatakan bahwa pelajaran IPA sangat sukar dipahami. Siswa jarang termotivasi untuk mempelajari IPA karena alasan tersebut diatas. Tidaklah mengherankan jika hasil belajar IPA rendah, karena siswa belajar IPA tanpa motivasi. Yang menjadi masalah bagi guru IPA ialah bagaimana cara memotivasi siswa untuk belajar IPA. Agar hasil belajar siswa dapat ditingkatkan dan pandangan siswa tentang IPA yang dianggap sangat sukar itu dapat diubah.
Untuk memotivasi siswa dalam belajar IPA ini kita dapat berpedoman pada beberapa prinsip kebermaknaan :
1) Prinsip kebermaknaan
Siswa termotivasi belajar jika merasakan bahwa hal-hal yang dipelajarinya bermakna baginya. Menurut teori belajar Ausubel, pelajaran yang bermakna bagi siswa ialah pelajaran yang berhubungan dengan hal-hal yang telah diketahui siswa, telah dialaminya, dihubungkan dengan minatnya, dan kegunaannya pada masa depan kelak.
2) Prinsip prasyarat
Siswa termotivasi belajar jika kita memiliki bekal untuk menghadapi pelajaran yang akan diterimanya. Bekal pengetahuan yang telah dimiliki ini dapat mengaitkan apa yang akan diterima siswa dengan hal-hal yang diketahuinya, sehingga pelajaran baru akan bermakna baginya dan ia akan termotivasi untuk belajar.
3) Prinsp modeling
Siswa akan termotivasi untuk menunjukkan sikap seperti yang dilakukan oleh guru sebagai pembawa pesan dalam kegiatan belajar-mengajar. Guru merupakan model bagi siswa untuk dijadikan tokoh panutan. Adapun nasihat guru yang disampaikan melalui kata-kata, tidak akan sebesar pengaruh perbuatan guru yang dilakukannya, terhadap sikap yang ditunjukkan oleh siswanya kelak.
4) Prinsip menarik
Siswa akan termotivasi belajar jika pelajaran disajikan secara menarik.
5) Prinsip partisipasi dan keterlibatan
Siswa akan termotivasi belajar jika ia merasa terlibat dalam kegiatan belajar-mengajar yang sedang berlangsung.
6) Prinsip penarikan bimbingan secara langsung
Siswa akan termotivasi belajar jika bimbingan guru secara berangsur-angsur ditarik. Dengan penarikan bimbingan secara berangsur ini siswa akan merasakan kemajuan belajarnya dan adanya pertambahan kemampuan dalam dirinya, sehingga keyakinannya akan penguasaan pelajaran menambah motivasi untuk belajar. Penambahan kemampuan yang dirasakannya merupakan sukses yang telah berhasil diraihnya secara tahap demi tahap sampai ia tidak memerlukan bimbingan guru lagi dalam memecahkan masalah yang dihadapinya.
7) Prinsip penyebaran jadwal
Siswa termotivasi untuk belajar bila program-program praktek dan latihan dijadwalkan antara tenggang waktu yang tidak terlalu pendek ataupun tidak terlalu panjang. Penjadwalan yang berturut-turut dan terlalu lama akan menimbulkan kebosanan dalam diri siswa.
8) Prinsip konsekuen dan kondisi yang menyenangkan
Siswa akan termotivasi belajar jika guru konsekuen dengan peraturan-peraturan yang telah diberikannya, khususnya yang berhubungan dengan masalah disiplin kelas. Misalnya untuk tidak datang terlambat, dalam hal ini guru pun tidak boleh datang terlambat. Siswa akan termotivasi pula belajar jika kondisi instruksionalnya menyenangkan, misalnya memberikan suasana gembira kepada siswa.
9) Prinsip komunikasi terbuka
Siswa termotivasi untuk belajar jika pesan dan harapan yang dititipkan padanya terstruktur dengan baik dan komunikatif. Sebagai contoh siswa perlu diberitahu tentang tujuan instruksional yang ingin dicapai dan telah dirumuskan dengan jelas apa yang dipesankan kepadanya dan apa tujuan yang akan dicapainya pada akhir proses belajar-mengajar tersebut. Hal ini dapat meningkatkan motivasi belajar siswa.
BAB V
Anda sudah mempelajari pokok bahasan tentang cara-cara memotivasi dalam mengajarkan IPA. Apa yang anda ketahui tentang masalah tersebut terlaksana, apabila ditunjang oleh tenaga guru bermutu dan profesional, sarana laboratorium dan peralatannya.
Faktor Guru
 Guru sebagai pendidikan memegang peranan yang sangat penting. Seperti telah dikatakan di atas, pendidikan IPA disamping mengajarkan dan menjelaskan fakta ilmiah, juga mempunyai tujuan menanamkan sikap-sikap ilmiah, nilai-nilai IPA dan mengembangkan kreatifitas anak didik. Bahkan nilai-nilai luhur dapat ditanam melalui pendidikan IPA seperti tekun dan gat bekerja, jujur dan bertanggung jawab.
Kriteria seorang guru IPA yang bermutu dan profesional diharapkan sebagai berikut :
1) Seorang guru IPA menguasai bidang studi yang diajarkannya, tidak hanya setingkat dengan bahan pengajaran yang tertuang didalam GBPP sekolah. Guru mempunyai pengetahuan yang lebih tinggi, lebih luas daripada bahan pengajaran didalam GBPP sekolah. Guru harus mempunyai pemahaman yang benar tentang prinsip, konsep dan hukum-hukum IPA. Sebab itu seorang guru IPA harus dapat menilai buku-buku ajar yang tepat sebagai buku siswa.
2) Seorang guru IPA harus mengikuti perkembangan ilmu pengetahuan khususnya bidang studi yang diajarkannya.
Ilmu pengetahuan selalu berkembang, suatu teori kemungkinan gugur kebenarannya karena ditemukan fakta yang tidak lagi mendukung teori tersebut. Guru harus mempelajari bidang studinya dari banyak sumber terutama buku-buku terbitan yang terakhir. Sekitar tahun 1950 buku-buku fisika menjelaskan bahwa atom adalah bagian benda terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Kenyataannya sekarang atom masih terdiri dari partikel-partikel sub-atom, proton, eletron, neutron.
Dahulu konvensi usaha yang dilakukan oleh gas yang memuai didalam sebuah silinder adalah
W = p . ∆ V
Sekarang konvensi baru, usaha yang dilakukan oleh gas yang memuai itu menjadi
W = -p. ∆ V
dengan p = tekanan gas
 ∆ V = pertambahan volume gas
Konvensi semula bertolak dari lingkungan luar yang memperoleh manfaat ketika gas memuai dan melakukan kerja. Sekarang konvensinya bertolak dari as itu sendiri yang kalau gas itu memuai dan melakukan kerja, pasti kandungan energinya berkurang. Maka usaha gas menjadi negatif yang menyatakan kandungan energinya berkurang.
Pada ilmu kimia dan biologi pasti terjadi hal yang sama. Dahulu massa suatu zat dalam gram dibagi berat molekul zat itu disebut grammolekul (gramol). Sekarang perbandingan itu disebut mol.
Buku-buku yang lama menjelaskan bahwa manusia purba telah ditemukan oleh Dubois di desa Trinil tahun 1891 dan disebutPithecantropus erectus yang artinya manusia monyet yang berdiri tegak. Tetapi sekarang ternyata penemuaan Dubois itu bukan manusia purba tetapi fosil dari seekor monyet besar yang disebut gibon. Bukan manusia monyet seperti yang dsangka oleh Dubois tetapi memang monyet jenis gibon.
Manusia purba Neandertahl, yang sering ditemukan dalam buku-buku biologi lama, mengalami evoolusi dari tubuh kekar, bungkuk, dahi rendah sampai menjadi tegak dalam bentuk manusia modern. Ternyata sekarang pada tahun 1956 fosil manusia Neandertahl diperiksa kembali adalah sungguh-sungguh tengkorak manusia modern.
Itulah sebabnya, penting sekali seorang guru harus membaca banyak informasi dari banyak buku sumber terbaru baik yang berasal dari ilmuwan barat maupun ilmuwan timur, supaya kita tidak ikut-ikutan menjadi saksi dusta kebenaran ilmu pengetahuan.
3) Seorang guru IPA mempunyai keterampilan membuat atau merakit alat-alat sederhana sebagai media pendidikan. Dengan sendirinya juga seorang guru IPA terampil menggunakan alat seperti gergaji, gegep, tang, pisau, tabung reaksi, alat-alat ukur seperti voltmeter, amperemeter dan sebagainya.
4) Membimbing siswa melakukan suatu kegiatan, berupa pengamatan dan percobaan. Kegiatan IPA seperti ini diperlukan untuk menunjang keterampilan proses. Tidak mungkin fakta penemuan IPA semuanya disampaikan dan dimasukan kedalam pikiran siswa, tetapi yang terutama adalah bagaimana caranya, bagaimana prosesnya suatu fakta, prinsip, konsep dan hukum IPA ditentukan.
Masalah berhubungan dengan banyak sedikitnya bahan pelajaran yang tertuang didalam GBPP sekolah. Bahan pelajaran yang terlalu banyak akan mendorong guru menggunakan metode ceramah supaya GBPP dapat diselesaikan.
5) Guru IPA harus menyadari bahwa siswa yang dihadapinya bukan seorang spesialis Fisika, spesialis Kimia atau spesialis Biologi. Kita tidak dapat memastikan apakan seorang siswa akan menjadi spesialis Fisika, Kimia, atau Biologi, sia-sialah usaha kita maupun siswa, apabila disekolah ia dituntut menghafal nama-nama hewan atau tumbuhan dalam bahasa latn, yang pada akhirnya ia menjadi seorang pilot.
6) Guru IPA tidak selalu mengharapkan jadwal yang benar dari siswa ketika interaksi belajar-mengajar berlangsung. Siswa sedang berada dakana situasi mencari dan menemukan prinsip, konsep atau hukum IPA.
7) Guru IPA harus terampil melontarkan pertanyaan untuk merangsang siswa berfikir. Teknik-teknik bertanya, jenis-jenis pertanyaan harus dikuasai.
8) Guru IPA tidak perlu merasa rendah diri, bila siswa menemukan hal-hal baru yang tidak dipahami dan diketahui oleh guru Pengetahuan dan Informasi begitu luas dan kemampuan kita terbatas, sehingga tidak perlu heran apabila ada hal-hal tentang PA ataupun teknologi diketahui dan ditemukan oleh siswa tetapi tidak diketahui oleh guru.
9) Guru IPA bertindak sebagai katalisator dan fasilitator. Merangsang siswa untuk berpikir sampai menemukan sendiri prinsip, konsep dan hukum-hukum IPA, dan memberikan fasilitas belajar, hanya memberikan informasi secukupnya bilamana diperlukan atau menanggapi pertanyaan siswa.
Prinsip ini sudah tentu amat tergantung pada kondisi siswa dan sarana penunjang proses belajar-mengajar. Siswa yang pasif, tidak berbakat dan yang tidak mempunyai minat sulit bagi seorang guru mendorong siswanya untuk berpikir dan menemukan sendiri.
10) Guru IPA harus menyadari bahwa banyak teori IPA yang hanya dapat dijelaskan dengan logika rasional dan tidak dapat dibuktikan dengan percobaan. Misalnya teori atom dari Rutherford, bahwa elektron mengelilingi inti atom menurut lintasan jari-jari. Walaupun demikian, pada waktu guru menjelaskan teori secara analis rasional, harus mengikuti proses menemukan hasil akhir dengan cara melontarkan pertanyaan menggiring siswa.
11) Guru IPA harus menyadari bahwa kemampuan, bakat dan minat setiap siswa berbeda-beda. Kita sebagai guru pun hanya menguasai satu bagian saja dari IPA, tidak mempunyai bakat dan minat pada bidang lain. Jangan sampai nasib seorang siswa ditentukan hanya karena ia gagal dalam satu atau dua bidang studi. Ada siswa yang cepat menangkap dan ada siswa yang lambat menangkap suatu pelajaran. Apalagi pendidikan IPA yang kita laksanakan selama ini hanya bersifat informasi ceramah saja, rasanya tidak adil kalau kesalahan kegagalan dilimpahkan kepada siswa.
12) Guru IPA dan semua guru harus menjadi contoh teladan dan figur panutan, terutama dalam soal nilai dan sikap. Orang lain atau siswa bukan mengikuti apa yang dikatakan oleh guru tetapi apa yang dilakukan. Medium is the message, guru sendirilah pembawa pesan yang sesungguhnya sehingga pihak lain akan mengikutinya. Pendidikan IPA juga menyangkut masalah nilai dan sikap. Seorang guru tidak akan berhasil meyakinkan muridnya supaya tidak merokok karena merokok merusak paru-paru, kalau guru sendiri masih merokok walaupun secara sembunyi-sembunyi. Guru yang membiarkan muridnya meniru, melihat catatan waktu ujian sedang berlangsung sama dengan mendidik orang untuk berlaku curang dan tidak jujur dikemudian hari. Guru yang suka marah-marah didalam kelas, membuat jarak dengan siswa dan membidik muridnya untuk membenci gurunya sendiri.
Inilah ciri guru pendidikan IPA yang ideal profesional dan bermutu. Guru yang seperti ini menjadi tanggung jawab semua pihak, masyarakat, pemerintah dan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan (LPTK) yang dipercayakan mendidik guru yang profesional dan bermutu. Mutu lulusan LPTK tidak ditentukan oleh jumlah jam kredit smester tetapi ditentukan oleh bagaimana proses belajar-mengajar itu berlangsung dan sarana penunjang lainnya seperti laboratorium, peralatan dan perpustakaan. Kurikulum yang terlalu padat, jumlah jam kredit semester terlalu banyak (20 SKS) setiap semester, tidak menjamin seorang lulusan menjadi guru yang profesional dan bermutu.
Faktor murid dan bahan pelajaran
Guru berhadapan dengan manusia dengan segala kelebihan dan kelemahannya, dihantar dan diarahkan kepada tujuan-tujuan yang mulia. Tujuan-tujuan itu ada yang dirumuskan secara eksplisit tertuang di dalam Tujuan Instruksional Khusus (TIK) yang segera dapat dilihat hasilnya setelah proses belajar-mengajar selesai dengan cara memberikan tes evaluasi hasil belajar.
Tujuan yang terkandung tersirat secara implisit menyangkut masalah nilai, sikap, kreativitas dan sikap ilmiah. Tujuan ini tidak akan segera dapat dinilai, tetapi berlangsung dalam waktu yang lama, yang sukar diukur dan dinilai. Pendidikan IPA hanya memberikan kontribusi sebagian kecil untuk mencapai tujuan tersebut, namun cukup memberi memberi pengaruh dalam menyiapkan sumber daya manusia di kemudian hari.
Dipandang dari sudut murid dan membantu semua murid, seorang guru IPA perlu memperhatikan hal-hal berikut :
1) Guru harus memperhatikan dan membantu semua murid, baik yang pandai maupun yang kemampuannya kurang. Kesulitannya dalam hal ini adalah sistem kenaikan kelas yang seragam dan jumlah siswa yang terlalu banyak didalam kelas. Sampai saat ini, murid pandai harus maju bersama-sama dengan murid yang kemampuannya kurang untuk menyelesaikan pelajarannya di suatu sekolah. Murid yang pandai kemungkinan dapat menyelesaikan pelajarannya di tahun SMA, tidak perlu harus menunggu sampai 3 tahun. Jumlah murid yang terlalu banyak di dalam suatu kelas menyulitkan guru membantu dan melibatkan semua murid dalam proses belajar-mengajar yang baik. Salah satu cara untuk menyalurkan potensi murid yang pandai adalah memberikan tugas tambahan sebagai bahan pelajaran pengayaan.
2) Percobaan IPA yang akan dilakukan murid, harus jelas tujuannya, apa yang hendak dicapai.
3) Percobaan IPA yang akalan dilakukan lebih banyak bersifat pemecahan masalah sejangkau kemampuan berpikir murid. Masalah itu harus merangsang siswa berpikir, jangan terlalu mudah tetapi juga jangan terlalu sulit. Kesulitannya, disini adalah masalah waktu yang tersedia dan fasilitas laboratorium dan alat. Untuk mengatasi masalah ini, dipilih pokok bahasan yang dapat dilaksanakan disekolah dan murid diberi bimbingan secukupnya pada waktu percobaan dilakukan.
4) Percobaan IPA yang dilakukan murid bukan suatu percobaan yang baru sama sekali, tetapi percobaan yang sudah dilakukan oleh orang lain. Tujuan utama percobaan ini adalah untuk memperjelas pemahaman siswa tentang prinsip, konsep, hukum IPA dan tujuan lainnya yang tersirat seperti sikap ilmiah dan kreativitas. Paling baik, suatu prinsip, konsep hukum IPA disimpulkan dan dijelaskan dari hasil percobaan dan bukan sebaliknya. Sebagai contoh, pembiasan sinar cahaya dari udara masuk kedalam air. Guru tidak boleh mengatakan lebih dahulu, bahwa sinar itu akan dibiaskan mendekati normal. Biarkan murid menyimpulkan sendiri hasil pengamatannya dengan bantuan bimbingan guru.
5) Setiap pelajaran dari suatu bidang studi harus mulai dari bahan pelajaran yang sederhana sampai kepada bahan pelajaran yang sulit.
6) Bahan pelajaran yang diberikan harus dimulai dari hal-hal yang konkrit sampai kepada hal-hal yang abstrak. Mulailah dengan fenomena alamiah yang dapat disaksikan oleh murid, baru kemudian diikuti dengan uraian penjelasan analitis teoritis.
7) Pelajaran harus dimulai dari hal-hal khusus menuju kepada hal-hal yang bersifat umum. Pendekatan yang digunakan adalah pendekatan induktif.
8) Pelajaran harus dimulai dari hal-hal yang dikenal oleh murid dalam lingkungannya sampai kepada hal-hal yang jauh yang tak dikenal.
9) Pelajaran harus dimulai dari hal-hal yang sudah diketahui menuju kepada hal-hal yang belum diketahui. Bahan pelajaran yang diberikan sekarang menunjang bahan pelajaran berikutnya.
Faktor motivasi
Hal-hal yang mendorong seseorang untuk mempelajari suatu bahan pelajaran secara aktif adalah faktor yang sangat oenting dalam proses belajar-mengajar. Setiap murid mungkin mempunyai persamaan dan perbedaan tentang hal-hal yang mendorong mereka mau belajar. Hal-hal yang mendorong seseorang untuk belajar secara aktif itulah yang disebut motivasi belajar. Secara umum yang disebut motivas belahar adalah hal-hal yang mendorong seseorang untuk belajar aktif, atau hal-hal yang membangkitkan minat untuk belajar. Dapat juga dikatakan motivasi belajar adalah hal-hal yang mendasari seseorang mengapa ia harus belajar.
Motivasi murid untuk belajar kemungkinan bermacam-macam, ada murid rajin belajar karena takut dihukum, atau mendapat hadiah atau untuk lulus ujian saja. Motivasi seperti ini, bergantung pada faktor-faktor diluar murid, disebut motivasi eksternal. Motivasi yang lebih baik adalah motivasi internal, yang berasal dari dalam murid itu sendiri tidak bergantung pada hal-hal diluar dirinya, seperti hukuman, hadiah, dan sebagainya.
Guru harus dapat menimbulkan kedua jenis motivasi ini, sudah tentu yang lebih baik adalah motivasi internal.
Beberapa prinsip yang dapat menimbulkan kedua jenis motivasi belajar adalah sebagai berikut :
1) Prinsip kebermaknaan
Seorang murid akan termotivasi untuk belajar secara aktif kalau ia menyadari bahwa apa yang dipelajarinya sungguh-sungguh bermanfaat baginya.
2) Prinsip atraktif
Bahan pelajaran yang disampaikan secara menarik akan membangkitkan motivasi belajar. Gaya tarik dari penampilan guru atau disampaikan dengan bantuan alat peraga, percobaan atau cara lain yang komunikatif.
3) Prinsip modeling
Prinsip modeling adalah guru sebagai pribadi teladan, figur panutan, ucapan dan tingkah lakunya meyakinkan. Seperti dikatakan diatas medium is message, guru sendirilah pembawa pesan yang sesungguhnya. Murid akan ikut bersemangat kalau gurunya sendiri bersemangat, menghayati, mencintai, menguasai bidang studi yang diajarkannya.
4) Prinsip pre-rekuisit
Bahan pelajaran yang diberikan harus sedemikian urutannya sehingga bahan pelajaran terdahulu menunjang bahan pelajaran berikutnya. Pelajaran akan membosankan murid apabila penjelasannya memakai perhitungan matematik, yang prinsip hitungan matematiknya sedikit belum pernah dikenal murid.
5) Prinsip penyebaran jadwal
Berdasarkan pengalaman dan pendapat murid, sekolah harus menyusun jadwal sedemikian, sehingga bidang studi yang dinilai berat dan sulit, ditempatkan pada pertemuan-pertemuan pertama pada pagi hari. Dalam satu hari setiap bidang studi dijadwalkan 2 sampai 3 jam pertemuan. Jam pertemuan yang terlalu lama dalam satu bidang studi akan menjemukan siswa.
6) Prinsip evaluasi hasil belajar secara teratur
Evaluasi hasil belajar secara teratur dan hasilnya secara terbuka dikembalikan kepada siswa akan membidik siswa belajar secara teratur pula. Prinsip ini akan sulit dilaksanakan apabila guru mempunyai beban mengajar yang terlalu banyak.
Sarana Penunjang
Pendekatan metode pendidikan IPA tidak akan mungkin dapat dilaksanakan tanpa sarana penunjangnya. Beberapa sarana penunjang yang sangat penting demi terlaksananya pendidikan IPA dengan baik adalah sebagai berikut :
1) Ruang Kelas
Ruang kelas IPA harus mempunyai ciri khusus.
a. Kelas IPA harus mempunyai meja demonstrasi.
Meja demonstrasi ditempatkan didepan kelas, cukup panjang dan cukup tinggi sehingga seluruh siswa dapat melihat, apabila guru melakukan demonstrasi IPA.
b. Kelas IPA harus mempunyai stop kontak listrik dan was-tafel. Was-tafel dipasang pada salah satu ujung meja demonstrasi untuk mencuci atau untuk demonstrasi yang membutuhkan air. Stop kontak listrik juga dipasang pada meja demonstrasi.
2) Laboratorium
Pendidikan IPA yang sempurna hanya dapat dilaksanakan apabila sekolah mempunyai laboratorium. Sebab prinsip keterampilan proses seperti mengamati, mencatat, mengukur, menghitung, yang dilakukan oleh murid itu sendiri hanya dapat terlaksana kalau sekolah mempunyai laboratorium. Laboratorium kimia dan biologi dapat disatukan karena laboratorium kedua bidang studi itu mempunyai banyak persamaan. Bentuk, keadaan ruangan, susunan kerja dan lain-lain dari laboratorium itu, tidak dijelaskan disini. Anda dapat membaca dari sumber lain atau dapat menyaksikan sendiri sekolah yang sudah mempunyai laboratorium yang memenuhi syarat.
3) Peralatan dan bahan
Laboratorium harus dilengkapi dengan alat-alat dan bahan untuk percobaan IPA.
Didalam laboratorium itu alat-alat dan bahan harus disimpan secara teratur dan aman, sehingga mudah mencari dan mengambilnya. Satu jenis percobaan dilakukan oleh sekelompok murid supaya jumlah alat dan bahan yang diperlukan tidak terlalu banyak. Satu kelompok paling banyak terdiri dari 2 sampai 3 orang murid, supaya setiap siswa dapat mengambil bagian secara langsung.
Perlu anda ketahui, pada waktu para siswa melakukan percobaan, mereka harus didampingi guru, mereka bekerja dengan sungguh-sungguh, tidak bermain-main.
Untuk ketertiban dan keamanan, kerja praktek didalam laboratorium harus mempunyai sejumlah peraturan yang diketahui dan harus ditaati oleh seluruh siswa.
Peraturan-peraturan itu antara lain :
a. Murid-murid tidak diperkenankan masuk kedalam laboratorium kalau tidak ada guru.
b. Bahan-bahan atau alat-alat tidak boleh dibawa keluar tanpa izin guru.
c. Dilarang mencicipi zat-zat kimia.
d. Keruskan alat waktu percobaan harus segera dilaporkan kepada guru.
e. Setelah percobaan selesai, alat-alat harus dibersihkan dan disimpan pada tempat yang ditentukan.
f. Pada waktu meninggalkan laboratorium, kran air, dan kontak listrik harus diperiksa.
4) Perpustakaan
Sekolah yang baik harus mempunyai perpustakaan yang lengkap dengan buku-buku yang diperlukan oleh siswa. Buku pegangan siswa untuk setiap bidang studi harus tersedia di perpustakaan, supaya pada waktu proses belajar-mengajar berlangsung di kelas, murid hanya mencatat bagian-bagian yang penting saja.
Makin banyak buku dan jenis bacaan, makin baik. Majalah yang berisi laporan penemuan IPA dan Teknologi, bermanfaat untuk memperluas pengetahuan siswa.
5) Sumber belajar lainnya
Pengetahuan tentang IPA tidka hanya diperoleh didalam ruangan kelas atau laboratorium, tetapi juga dari alam di sekitar murid. Kunjungan ke alam terbuka, pabrik, atau objek-objek penting lainnya memperluas wawasan murid tentang IPA. Pada waktu tertentu murid bersama guru mengadakan study-tour, perlu membuat perencanaan jauh sebelumnya dan memikirkan hal-hal sebagai berikut :
a. Apakah kunjungan itu sesuai dengan pelajaran din sekolah.
b. Apakah kunjungan itu akan membangkitkan minat murid.
c. Apakah kunjungan itu akan memberikan pengalaman pengamatan yang penting.
d. Apakah kunjungan itu sesuai dengan tingkat kelas atau tingkat beripikir murid.
Supaya study-tour itu terarah dan bermakna setiap murid dilengkapi dengan lembaran kerja yang mencantumkan dengan jelas tentang apa-apa yang harus diamati atau apa-apa yang harus dijawab waktu berkunjung pada suatu objek study. Sudah tentu seorang guru harus sudah pernah mengunjungi tempat tersebut. Murid juga harus mencatat apa yang dilihat yang dianggap penting, kalau perlu dipotret. Benda-benda penting, hewan, tumbuhan pada waktu kunjungan ke alam terbuka dibawa sebagai koleksi sekolah. Pada akhirnya setelah selesai study-tour semua murid harus membuat laporan secara tertulis dalam bentuk berkelompok.
Inilah beberapa implikasi dari Pendekatan dna Metode Pendidikan IPA yang seharusnya, bila kita menginginkan tujuan pendidikan IPA tercapai. Keberhasilan seorang siswa tidak hanya dinilai dari hasil ujian tertulis, atau hasil ujian yang menekankan bidang kognitif intelektual, tetapi juga dari sudut lain kegiatan siswa seperti hasil percobaan nya, laporan tugas dan sebagainya.
Hal ini akan memberi akibat beban kerja murid bertambah. Gejala yang muncul sekarang, murid hampir-hampir tidak mempunyai waktu lagi untuk bidang lain karena padatnya tugas sekolah. Murid sebagai manusia usia muda membutuhkan bidang lain, tidak hanya dari sekolah. Apalagi usia Sekolah Dasar, mereka perlu bermain dalam kebebasannya, progresio in harmonia (keseimbangan antara belajar dan bermain).
BAB VI
Peradaban manusia selalu bertumbuh dan berkembang, suatu bangsa mempengaruhi peradaban bangsa lain. Tidak ada suatu bangsa yang peradabannya maju dari dirinya sendiri. Setiap bangsa saling mempengaruhi memperkaya kebudayaan masing-masing. Bangsa yang terisolasi dengan bangsa-bangsa lain, kebudayaan bangsa itu berkembangnya lambat.
IPA dan Teknologi mempunyai peranan yang penting dalam kemajuan peradaban suatu bangsa.
Dalam kegiatan belajar kali ini akan membahas peranan IPA dalam Teknologi dan pengaruhnya terhadap masyarakat agar anda dapat mengetahui dan mengenal pengaruh timbal balik antara IPA dan teknologi serta pengaruhnya terhadap masyarakat.
a. Jenis-jenis pengetahuan
Dilakalangan masyarakat anda menemukan bermacam-macam pengetahuan dan kepercayaan. Burung hantu yang berteriak dimalam hari adalah pertanda munculnya malapetaka. Pelangi adalah tanda bidadari yang sedang turun mandi. Orang yang mempunyai ilmu tidak mempan dengan peluru atau pedang. Jalan yang menikung harus dibuat miring kedalam. Ada orang yang menolak kalau rumahnya diberi nomor 13. Ada orang yang setia mengikuti uraian nasib sesuai dengan tanggal dan bulan kelahirannya dan masih banyak lagi penjelasan dan kepercayaan yang kita temukan dalam masyarakat.
Berdasarkan pada yang kita sebutkan diatas maka pengetahuan manusia dapat digolongan atas 4 jenis pengetahuan.
1) Pengetahuan tahayul atau mithos
Mithos adalah suatu penjelasan atas fakta yang tidak ada kebenarannya, hanya diduga dan dipercaya begitu saja. Semua suku pada zaman dahulu mempunyai mithos dan legenda. Legenda adalah ceritera rakyat yang berdasarkan mithos.
Contohnya pada zaman dahulu orang percaya pelangi adalah tangga bidadari yang turun mandi, bunyi burung hantu adalah tanda munculnya bencana, kaisar jepang adalah keturunan dewa maahari. Gunung tangkuban perahu terjadi dari perahu yang terbalik oleh sangkuriang. Rakyat percaya dan menerima mithos karena keterbatasan-keterbatasan kemampuan pikiran manusia pada saat itu dan dorongan ingin tahunya sudah terpenuhi. Manusia tidak sanggup menjelaskan secara benar ilmiah tentang segala sesuatu yang diamatinya maka munculah penjelasan yang bersifat tahayul.
2) Pengetahuan ilmiah
Pengetahuan ilmiah adalah pengetahuan yang diperoleh melalui penelitian dengan pengamatan pasca-indera dan penalaran akal budi disusun secara sistematis untuk menjelaskan fakta yang sedang dihadapi, yang merangsang pasca-indera dan pikiran manusia. Anda dapat melihat pada uraian lebih terperinci tentang pengetahuan ilmiah pada pembahasan sebelumnya. Disini perlu ditambahkan bahwa pengetahuan ilmiah dapat dibagi lagi seperti berikut ini.
Pengetahuan Ilmiah

Fakta objektif benar

Tafsiran fakta

Benar, objektif (sudah dilakukan penelitian)

Salah, subjektif ( baru pikiran saja/hipotesis)

Manusia berhadapan dengan fakta alam semesta, makhluk hidup atau benda mati. Kemudian manusia menjelaskan fakta itu atau memperbaiki tafsiran pada fakta yang dihadapinya. Penjelasan fakta yang sesuai dengan kenyataan merupakan fakta objektif yang tidak dapat dibantah lagi. Misalnya hukum Archimedes, bahwa benda padat yang tecelup dalam fluida, berkurang beratnya sebesar berat zat fluida yang dipindahkannya.
Adakalanya manusia memberi tafsiran atas fakta atau memberkan penjelasan teoretis. Tafsiran itu mungkin benar objektif, kemungkinan salah atau tidak tuntas. Tikus mempunya kaki, mata, gigi, kumis, jantung, paru-paru, darah dan sebagainya, hewan lain juga demikian dan manusia juga mempunyai mata, gigi, kumis, jantung, paru-paru, darah. Dari fakta itu ditafsirkan bahwa makhuk hidup hewan dan manusia mempunyai asal-usul, nenek moyang yang sama. Dahulu orang-orang berpendapat bahwa atom(atomos) adalah benda terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Ternyata sekarang, atom masih dapat dibagi lagi atas bagian-bagian elementer yang lebih kecil lagi, proton, neutron, inti, elektron.
Sebab itu suatu teori pengetahuan ilmiah adakalanya hanya bersifat tentatif artinya suatu teori pengetahuan pada suatu ketika gugur karena ditemukan fakta yang tidak mendukung teori tersebut. Berabad-abad lamanya manusia menganut pendapat Aristotheles tentang peredaran matahari dan planet-planet bahwa mataharilah yang beredar mengelilngi bumi. Pendapat itu menjadi gugur setelah Capernicus pada abad 16 menemukan bahwa bumilah yang beredar mengelilingi matahari. Bagaimana dengan teori Harold Urey tentang asal-usul kehidupan di bumi yang mirip dengan pandangan Aristotheles teori Generatio Spontanea. Menarik kesimpulan yang terlalau jauh atau membuat ekstrapolasi yang terlalu jauh dari beberapa buah fakta saja mengandung resiko tentang kebenaran ilmiah, kemungkinan benar, kemungkinan salah.
3) Pengetahuan super-natural
Pengetahuan super natural adalah pengetahuan yang tidak termasuk pada tahayul dan pengetahuan ilmiah, namun mempunyai fakta. Pengetahuan super natural tidak dapat dijangkau dengan panca indera maupun akal budi, sifatnya tradisional (diluar jangkauan akal budi). Karena itu pengetahuan ini tidak titanggapi dengan akal budi dan bukan objek pengetahuan ilmiah dan IPA. Tetapi masalah percaya, ditanggapi dengan iman, believe it or not yang sifatnya sangat pribadi dan menyangkut hak-hak azasi manusia.
Secara ilmiah ditusuk dengan pisau seharusnya pisau menembus bagian tubuh yang ditusuk. Tetapi kenyataannya ada orang yang ditusuk tidak luka sedikitpun. Ada orang percaya, setelah mati dari dunia nyata tersedia kehidupan yang lebih baik, ada pengadilan, ada surga dan neraka, ada malaikat dan setan dan masih banyak lagi pengetahuan sejenis itu, semuanya termasuk pengetahuan pengetahuan super natural. Pengetahuan dari agama, termasuk pengetahuan super natural, menyangkut iman dan hak-hak azasi manusia.
4) Pengetahuan ilmiah semu (Pseudo Science)
Pengetahuan ilmiah semu adalah pengetahuan yang berdasarkan fakta ilmiah tetapi dicampur dengan kepercayaan dan hal-hal yang bersifat super natural. Bangsa Babelonia (sekarang Irak) kira-kira 2500 SM menyembuhkan penyakit diamping obat juga menggunakan mantera. Bangsa Babelonia juga ahli dalam ilmu perbintangan dan memberikan nama pada rasi bintang menurut nama-nama bintang seperti Leo, Scorpio, Pisces, dan d=sebagainya. Berdasarkan kedudukan bintang itu mereka meramal nasib seseorang dihubungkan dengan hari dan bulan kelahirannya. Ilmu perbintangan yang dihubungkan dengan kepercayaan ramalan nasib de=isebut astrologi. Astrologi bukan pengetahuan ilmiah melainkan pseudoscience. IPA memanfaatkan hukum-hukum alam untuk meningkatkan mutu kehidupan manusia bukannya alam seperti bintang-bintang dilangit yang menentukan kehidupan dan nasib manusia.
Malinowsky seorang antropolog pernah melakukan penelitian tentang kehidupan bangsa Polinesia. Apabila mereka menangkap ikan di laut yang dalam, jauh dari pantai menghadapi gelombang, angin atau kekuatan diluar kemampuan manusia, selalu didaului dengan upacara keagamaan. Tetapi menangap ikan di laut yang dagkaldekat pantai, tida pernah dilakukan upacara keagamaan. Inilah fakta yang diamati oleh Malinowsky, dan dari fakta ini Malinowsky memberikan kesimpulan dan tafsiran sebagai berikut.
Manusia, kalau menghadapi hal-hal yang verada diluar kemampuannya, maka manusia memerlukan iman atau agama. Sebaliknya menghadapi hal-hal yang berada didalam jangkauan kemampuannya, manusia memerlukan rasio atau ilmu pengetahuan dan teknologi yang dapat dipelajari dan dilatih. Dengan kata lain, iman dan rasio, agama dan IPTEK (ilmu pengetahuan dan teknologi) selalu berjalan bersama-sama mengiringi kehidupan manusia.
Pada zaman dahulu ketika manusia hidup pada tingkat primitif, wilayah mitos dan supernatural menguasai dan lebih dominan dari pada wilayah rasio. Seperti bunyi suara burung hantu di malam hari sebagai tanda datangnya kematian. Padahal secara alamiah burung hantu keluar dan terbang pada malam hari dan tidur pada siang hari, tidak ada hubungannya dengan bencana dan kematian. Manusia pada zaman dahulu dikurung oleh bermacam-macam tabu. Ada orang yang takut pada angka 13, suatu hal yang tidak masuk akal, apa hubungannya angka 13 dengan bencana.
Makin maju taraf pemikiran dan kebudayaan manusia, wilayah rasio atau IPTEK lebih dominan dengan kemungkinan masih percaya kepada hal-hal yang bersifat supernatural. Rasio dan iman, IPTEK dan agama berjalan bersama-sama walaupun IPTEK sudah semakin maju. Dalam hal ini tepat sekali seperti yang dikatakan oleh Einstein :
Science, without religion, is blind
Religion without science, is limp
Kalimat pertama menyatakan, ilmu pengetahuan tanpa agama adalah buta. Artinya ilmu pengetahuan tidak bebas nilai, ilmu pengetahuan tidak lepas kendali tetapi mempunyai tanggung jawab moral terhadap Tuhan, pencipta alam semesta dan terhadap kemanusiaan. Ilmu pengetahuan harus dimanfaatkan untuk menjunjung tinggi harkat manusia.
Kalimat kedua menyatakan bahwa agama tanpa ilmu pengetahuan adalah lumpuh. Agama tanpa didukung oleh fakta ilmiah, lumpuh tidak berkembang. Bangsa Jepang pada zaman dahulu percaya bahwa kaisarnya berasal dari keturunan dewa matahari. Ternyata matahari hanalah salah satu bintang dari sekian milyar bintang yang bertaburan di jagad raya.
Kemungkinan lain dengan semakin majunya taraf pemikiran dan kebudayaan, manusia tidak percaya lagi kepada hal-hal yang bersifat supernatural, tidak percaya kepada ajaran agama. Mereka hanya mengandalkan solusi dari IPTEK untuk mengatasi masalah kehidupan manusia seperti yang dikatakan Lenin : sebagai konsekuen ilmiah, agamanya harus dtumpas dengan kekerasan. Sayang Lenin tidak menyaksikan runtuhnya USSR yang dibangunnya dan tidak menyaksikan patungnya dituntuhkan oleh rakyatnya sendiri yang menderita akibat filsafatnya yang menyesatkan. Yuni gagarin astronot Rusia yang pertama kali sampai ke angkasa luar hanya menyaksikan langit berwarna hitam dengan kedipan bintang-bintang dan dengan angkuhnya ia menyatakan bahwa Tuhan tidak ada. Yuri Gagarin kembali terbang ke angkasa luar untuk kedua kalinya, kali ini pesawatnya rusak dan ia tewas di angkasa.
b. Manusia selalu bertanya
Menusia didalam dirinya mempunyai suatu dorongan yang disebut dorongan ingin tahu (coriously), demikianlah kata para ahli. Adanya dorongan ingin tahu ini menyebabkan manusia selalu bertanya tentang segala sesuatu yang menyentuh panca inderanya maupun pikirannya. Pertanyaan-pertanyaan yang muncul didalam pikirannya menuntut jawaban dan solusi. Hal ini dapat kita buat diagram seperti dibawah ini.
Dorongan ingin tahu

Pertanyaan : What, How, Why

Mithos : Pseudo science, Common sense

Ilmiah

IPTEK

Bertanya

Pertanyaan : Boleh atau tidak

ETIKA yang diperkuat oleh agama

Pertanyaan jenis pertama yang muncul dari pikiran manusia adalah pertanyaan-pertanyaan, what, how dan why tentang segala sesuatu yang menyentuh penca indera dan pikirannya. Pertanyaan-pertanyaan ini menuntut jawaban dan solusi yang pada awalnya manusia menjelaskan dengan mithos.
Menusia melihat pelangi, apa itu pelangi? Manusia menjelaskan bahwa pelangi adalah angga bidadari yang turun mandi. Manusia melihat hujan, apa itu hujan dari mana dan bagaimana hujan itu terjadi? Bangsa Babelonia menjawab hujan terjadi karena jendela-jendela langit terbuka lalu air jatuh ke bumi menjadi hujan. Jawaban dan solusi manusia meningkat menjadi Pseudo Science, berikutnya dengan common sense atau akal sehat. Mengobati penyakit dengan apotik hidup disertai dengan kepercayaan atau mantera.
Common sense adalah jalan pikiran berdasarkan akal sehat apa adanya seperti yang diamati. Aristotheles menjelaskan, mataharilah yang beredar mengelilingi bumi karena mataharila yang dilihat mata sehari-hari yang bergerak dari timur ke barat. Ulat (makhluk hidup) muncul dari bangkai (benda mati) maka Aristotheles menarik kesimpulan bahwa kehidupan berasal dari benda mati yang terjadi dengan sendirinya secara spontan yang dikenal sebagai teori Generatio Spontanea.
Pada akhirnya pertanyaan-pertanyaan what, how, dan why dijawab secara ilmiah rasional meghasikan IPTEK.
Apa itu pelangi ? pelangi adalah spektrum cahaya matahari yang terjadi oleh penguraian butir-butir air ketika terjadi hujan. Bagaimana terjadi warna-warna pada pelangi? Cahaya matahari sebenarnya terdiri dari bermacam-macam warna cahaya yang indeks biasnya berbeda. Oleh butir-butir air, cahaya matahari diuraikan atas warna-warnanya ketika mengalami pembiasan, lalu dipantulkan total dan dibiaskan kembali sampai kemana kita. Mengapa bentuk pelangi melengkung berupa busur? Sebab tiap warna cahaya ketika dibiaskan keluar dari butir-butir air masuk ke mata, mempunyai sudut tertentu dengan garis horizontal. Sama seperti rusuk kerucut dengan sumbu kerucut tegak selalu membentuk sudut yang sama.
Selama hidupnya manusia selalu terus bertanya dan menuntut jawaban sehingga IPTEK selalu berkembang. Hewan tidak mempunyai pikiran dan dorongan ingin tahu. Yang ada pada hewan hanyalah naluri yaitu suatu dorongan untuk melastarikan kelangsungan hidupnya. Sarang burung dari abad ke abad tetap sama.
Pertanyaan jenis kedua yang muncul dari hati dan pikiran manusia adalah what ought, apa yang seharusnya boleh atau tidak. Seekor ayam jantan bila menemui seekor ayam betina, tidak bertanya-tanya, betina siapa, boleh atau tidak, tetapi segera mengejarnya. Begitu pula seekor kambing yang menemukan pohon singkong, tidak bertanya-tanya lagi, pohon singkong siapa, boleh atau tidak, tetapi segera melalap singkong itu sampai habis daunnya.
Lain halnya dengan manusia. Manusia mempunyai suara hati yang selalu berbicara, membuat hati berdebar bila manusia melakukan perbuatan yang tidak benar. Manusia kehilangan perasaan damai bila melakukan hal yang tidak sepatutnya. Pertanyaan what ought, apa yang seharusnya, boleh atau tidak menghasilkan satu jenis ilmu pengetahuan yang disebut etika yang diperkuat oleh agama. Etika adalah ilmu pengetahuan yang membalas tingkah laku manusia tentang apa yang seharusnya, tentang yang baik dan prinsip-prinsip yang mendasari tingkah laku itu.
Manusia adakalanya memadamkan suara hatinya yang bersuara memberi peringatan terhadap niat yang salah yang akan dilakukannya. Akibatnya suara hatinya tidak peka lagi dan akibat selanjutnya manusia merugikan dirinya sendiri dan lingkungannya.
Ternyata IPTEK bukan segala-galanya, harus ada keseimbangan seperti moto ITB yang bunyinya : Progresioin Harmonia, bertumbuh dalam keseimbangan. Harus ada keseimbangan antara IPTEK dan Humaniora, antara akal dan iman, antara materi dan nilai. IPTEK yang mengurus sumber daya alam, IPTE tanpa kendali nilai-nilai etika, IPTEK yang mengejar materi akan membawa malapetaka bagi manusia sendiri.
c. IPA dan teknologi
Alfin Toffler dalam bukunya, The future shock, membagi masa sejarah manusia dalam 3 gelombang.
1) Gelombang agraria
Gelombang agraria ditandai dengan pertanian sebagai tulang punggung perekonomian, sumber energinya adalah tenaga hewan, tenaga manusia atau alam lainnya seperti angin. Gelombang agaria, berlangsung sampai tahun 1700. Pada masa itu IPA dan teknologi dapat dikatakan berjalan sendiri-sendiri.
Teknologi adalah aplikasi IPA dalam industri, pemanfaatan penemuan IPA mengelola alam untuk memudahkan kehidupan manusia. Bangsa Mesir Babelonia kira-kira 3000 SM sudah mengenal teknik pertanian, bajak, roda. Penemuan manusia pada waktu itu hanya bertolak dari usaha coba-coba, trial and error dan tidak berdasarkan prinsip IPA. Prinsip kerja teknologi sederhana pada waktu itu baru kemudian dijelaskan secara ilmiah teoretis.
Bangsa Mesir walaupun belum mengenal ilmu kimia seperti sekarang ini, sudah pandai dalam ramuan obat-obatan, obat pengawet, memurnikan logam, emas, besi dan biji logam lainnya, membuat gelas dan keramik. Demikian pula bangsa-bangsa lain seperti India, China, Yunani, Arab mempunyai sumbangan yang besar dalam IPA pada gelombang agraria.
2) Gelombang industri
Gelombang industri ditandai dengan munculnya industri dan konversi energi, batu bara, minyak bumi dan gas alam, Tenaga manusia dan hewan digantikan dengan mesin. Gelombang industri menurut Alfin Toffler berlangsung dari permulaan abad 18 sampai tahun 1970.
Pada gelombang kedua ini IPA dan teknologi berkembang dengan pesat dan mengubah wajah kebudayaan dan perekonomian dunia. Penemuan IPA ditetapkan dalam tenologi untuk membangun industri untuk menghasilkan barang-barang keperluan dalam jumlah yang besar dan dibuat dalam waktu singkat.
Hukum Pascal diterapkan untuk menghasilkan gaya yang lebih besar, untuk mengepres plat logam dan mengepak kertas. Kapal laut dan galangan kapal dibuat dari plat besi berdasarkan hukum Archimedes sehingga kapal masih tetap mengapung walaupun terbuat dari besi.
Tahun 1765 James Watt membuat mesin uap pertamasebagai pemanfaatan kalor menjadi energi mekanik. Pengolahan monyak bumi menjadi beberapa jenis bahan bakar seperti minyak tanah, solar, bensin mendorong para ahli teknik membuat mesin bakar dalam (internal combustion engine) untuk menjalankan mobil, sepeda motor dan lain-lain.
Hukum Bernoulli tentang hidrodinamika dimanfaatkan dalam bentuk pesawat terbang untuk mengangkat pesawat keatas yang terdapat pada sayapnya. Penemuan batere oleh volta tahun 1800 memberikan sumbangan besar pada sumber energi listrik. Hubungan antara arus listrik dan kemagnetan dimanfaatkan dalam mesin pembangkit listrik secara secara besar-besaran yang dipelopori oleh Faraday, Oersted dan lain-lain.
Penemuan Maxwell dan Hertz tentang timbulnya radiasi gelombang eletromagnetik dari muatan lisrik yang bergerak bolak-balik dimanfaatkan dalam pesawat pemancar radio dan penerimaan radio.
Penemuan Einstein secara teoritis tentang energi inti dan dunia atom dimanfaatkan untuk menghasilkan energi baru yaitu energi inti pada pembelahan inti atom dan pada peleburan beberapa buah inti atom. Proses pembelahan inti atom radio aktif dibuat didalam reaktir atom yang mengendalikan reaksi ini sehingga energi yang dihasilkannya dapat diatur, sama seperti pembakaran uap bensin didalam silinder mesin.
Guna rektor atom antara lain :
a) Membuat unsur baru plutonium yang kemudian dipakan sebagai bahan baku bom nuklir.
b) Menghasilkan neutron bebas yang kemudian dipakai untuk penelitian.
c) Membuat radio isotop dari bahan tak radio aktif yang kemudian dipakai dalam bidang ilmu kedokteran, pertanian dan lain-lain.
d) Menghasilkan energi kalor yang kemudian dipakai untuk menjelaskan mesin-mesin kapal selam, kapal induk, PLTN.
Penemuan dalam ilmu kimia telah membantu manusia membawa bahan-bahan sintetis seperti sutra buatan, nylon, karet syntetis, fiber glass. Penemuan dalam biologi dan ilmu kedokteran seperti jenis-jenis tanaman baru, padi, buah-buahan obat-obatan sangat membantu menusia memenuhi kebutuhannya dan meningkatkan mutu kehidupannya. Anda dapat mencari sendiri penerapan biologi dan ilmu kimia dalam industri untuk bermacam-macam keperluan.
Science

Ekonomi

Teknologi
Itulah ciri gelombang kedua sejarah peradaban manusia bagaimana IPA dan teknologi mempunyai hubungan timbal balik yang memberikan sumbangan bagi kemakmuran dan perekonomian. Teknologi sangan membantu IPA dalam membuat alat-alat penelitian dan pengukuran untuk pengembangan IPA yang pada gilirannya penemuan IPA diterapkan dalam industri. Peralatan sangat bergantung pada kemakmuran dan perekonomian karena membuat peralatan dan bahan memerlukan biaya.
Maka IPA, Teknologi dan Ekonomi mempunyai hubungan timbal balik dan saling mempengaruhi. Dan yang paling penting adalah faktor sumber daya manusia, sikap dan mutu manusia.
3) Gelombang informasi
Gelombang informasi sebagai gelombang ketiga menurut Alfin Toffler dimulai kira-kira tahun 1970. Cirinya adalah teknologi super canggih dalam bidang informasi telekomunikasi, komputer, teknologi angkasa luar, bio teknologi dan rekayasa genetika.
Mesin dan peralatan pabrik dikendalikan dan dikerjakan oleh komputer dan robot. Dengan bantuan satelit, informasi menyebar ke seluruh dunia dalam waktu yang bersamaan sehingga produk bumi seperti menjadi satu. Para ahli meramalkan bahwa memasuki abad 21 biologi akan lebih menonjol.
Dalam modul ini hanya akan diberikan salah satu ciri gelombang ketika yaitu rekayasa genetika. Rekayasa genetika atau teknologi genetika adalah sesuatu yang berkaitan dengan upaya manipulasi genetika untuk segala tujuan yang dilakukan pada organisme atau makhluk hidup.
Jenis-jenis rekayasa genetika adalah sebagai berikut :
a. In Vitro Fertilization (bayi tabung)
Sel telur dan sperma dari pasangan suami istri dipertemukan didalam sebuah tabung diluar kandungan. Hasil pembuahan (voetus) dimasukan lagi kedalam kandungan ibunya.
b. Cloning
Cloning adalah reproduksi makhluk hidup hanya dari satu orang tua saja. Metode ini dilakukan pada ikan. Sel telur dari ikan, intinya dikeluarkan dan dikosongkan. Lalu dari ikan itu juga diambil satu sel kemudian dimasukan ke dalam sel telur yang telah dikosongkan tadi dan dibiarkan hidup, tumbuh menjadi foto copy ikan semula.
c. Artificial insemination by donor
Sel telur dibuahi oleh sperma dari pria lain yang buka suamiyaitu dari Bank sperma.
d. Recombinant DNA
DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) di dalamnya terdapat pembawa informasi genetik blue print dari makhluk hidup yaitu apa-apa yang terdapat dalam makhluk hidup sudah ada di dalam DNA dan segmen-segmen sifat organ dari suatu makhluk hidup seperti mata biru, warna rambut dan bentuknya, jenis daun dan lain-lain. Segmen salah satu sifat dari suatu makhluk dikeluarkan dan diganti dengan segmen salah sari sifat dari makhluk lain, akan tumbuh makhluk jenis baru. Para ahli bercita-cita menghasilkan sejenis tanaman yang disebut super plant (tanaman super) yaitu tanaman serba guna misalnya akarnya singkong, batangnya tebu, daunnya pepaya, buahnya apel. Lebih hebat lagi dengan Recombinant DNA ini akan dihasilkan makhluk chimera. Campuran tubuh manusia dan hewan, tubuh tangannya manusia dan kepalanya singa.
e. Therapeutic abortion
Ilmu kedokteran akan semakin maju. Sekarang para dokter sudah dapat mendeteksi keadaan bayi yang baru beberapa minggu umurnya di dalam kandungan seperti jenis kelamin, cacat, IQ. Bila ornag tua tidak menghendaki anak itu lahir karena cacat maka dokter dapat menggugurkannya.
4) Dampak IPA dan teknologi terhadap masyarakat
Diatas telah diuraikan betapa IPA dan teknologi telah memberkan kemakmuran dan kemudahan bagi kehidupan manusia. Anda dapat menyaksikan sendiri bahwa disamping IPTEK memberi sumbangan positif bagi kehidupan manusia, IPTEK juga membawa akibat negatif. Dibawah ini hanya diberikan beberapa contoh saja akibat negatif dari kemajuan IPTEK.
a. Kerusakan lingkungan hidup
Pada gelombang kedua, masa industri sampai sekarang kemajuan IPTEK mendorong manusia menguras sumber daya alam. Akibatnya hutan semakin berkurang, air tercemar, udara menjadi kotor, lapisan ozon menjadi tipis. Pola pembangunan yang dijalankan adalah human oriented technology yaitu teknologi yang berpusat pada kepentingan manusia saja tanpa menghiraukan lingkungan dan makhluk lain. Dewasa ini air bersih semakin langka karena tercemar oleh zat-zat kimia, sehingga ikan pun sulit untuk hidup. Supaya keseimbangan kehidupan tetap terpelihara, maka penggunaan teknologi dalam pembangunan harus menggunakan pola life-oriented technologi yaitu penggunaan teknologi yang memperhatikan lingkungan, baik lingungan biotik maupun abiotik.
b. Interaksi sosial
Pada gelombang agraria hubungan antara manusia dengan manusia lainnya diwarnai dengan hubungan kekeluargaan, tata krama semangat gotongroyong dan lebih banyak waktu yang dipakai untuk berkomunikasi anar pribadi. Masyarakat industri mempunyai corak yang lain. Pembangunan di kota mengakibatkan urbanisasi yang menimbulkan masalah sosial manusia menjadi individualis, pergaulan dan nilai berubah, nilai lama ditinggalkan dan mengikuti nilai baru yang belum tentu benar.
c. Manusia menjadi bagian dari mesin
Manusia menciptakan teknologi untu kepentingan manusia sendiri guna meningkatkan mutu dan jumlah produksi. Untuk itu diperlukan peralatan yang canggih dan rumit yang bekerja secara cepat dan tepat. Dalam keadaan seperti ini manusia hanya menjadi satu bagian dari mesin yang bekerja secara mekanis dan rutin tanpa pribadi.
d. Pengarus teori evolusi darwin
Pada abad ke 19 Darwin menerbitkan sebuah buku tentang evolusi makhluk hidup yang berjudul The Origin of The species by means of natural selections. Dalam buku itu Darwin mengemukakan dua teori pokok tentang evolusi :
1. Spesies yang ada sekarang berasal dari spesies yang hidup pada masa lampau. Spesies adalah kumpulan tanaman atau makhluk hidup yang mempunyai banyak persamaan dan dapat melangsungkan perkembangbiakan satu sama lain.
2. Evolusi terjadi melalui seleksi alamiah. Seleksi alamiah ini terjadi karena bermacam-macam hal yang saling berkaitan antara lain over produksi, struggle for existence, inheritance of variations dan survival of the fittes.
Struggle for existence adalah perjuangan makhluk hidup untuk mempertahankan hidupnya. Perjuangan untuk hidup ini semakin berat apabila setiap spesies populasinya bertambah (over produksi).
Inheritance of variations adalah kemampuan makhluk hidup untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan dan hanya individu yang sesuai dengan lingkungannya yang dapat bertahan hidup. Survival of the fittes menyatakan bahwa hanya individu yang kuatlah yang dapat bertahan hidup.
Teori Darwin ini telah mengilhami Karl Marx yang pada waktu yang sama sedang menulis bukunya yang terkenal Das Kapital. Buku itu tidak dapat dilanjutkan, karena Karl Marx sendiri mengalami jalan buntu meneruskan jalan pikirnya supaya masuk akal. Setelah membaca buku Darwin, Karl Marx dapat melanjutkan buah pikirnya tentang perjuangan antar kelas masyarakat.
Teori evolusi juga telah mendorong orang untuk mencari makhluk transisi missing link antara species kera dengan species manusia. Evolusi adalah perkembangan barurutan (kontinu) segala jenis kehidupan dari satu bentuk asal kehidupan sederhana yang terjadi dengan sendirinya dari zat tak hidup.
Pada tahun 1891 Eugene Dubois seorang dokter Belanda menemukan sebuah tengkorak dekat desa Trinil, di tepi sungai Bengawan solo. Setahun kemudian ditemukan lagi di tempat yang sama sebuah tulang paha. Tengkorak itu sangat tebal, panjang dan rendah tanpa dahi, isinya 900 cc. Dubois percaya tengkorak itu berasal dari makhluk transisi missing link dan disebutnyaphitecanthropuserectus phitecanthropuserectus yang artinya manusia monyet yang berdiri tegak. Sebenarnya Dubois menemukan lagi tengkorak manusia dua buah pada lapisan tanah yang sama di desa Wajak isinya kira-kira 1600 cc. Tengkorak ini disembunyika oleh Dubois, ketika di Leiden pada tahun 1895 ia mengadakan pameran. Akibatnya banyak ahli percaya pada teori evolusi Darwin dan berudaha membuat gambar-bambar manusia purba sampai berkembang menjadi modern. Anda harus menyadari bahwa gambar-gambar perkembangan manusia dari manusia purba hanyalah gambar hipotetik dan bukan gambar fakta.
Pada tahun 1922 ditemukan lagi banyak tengkorak manusia modern di lapisan tanah yang sama. Lima belas tahun sebelum kamatiannya, Dubois mengakui bahwa apa yang disebutnya phitecanthropuserectus sebenarnya tidak lain dari monyet besar yang disebut gibbon.
Dalam buku ajar ilmu alamiah dasar modul UT halaman 131-133 digambarkan manusia purba Neandertahl sebagai manusia yang kasar, kekar dan bungkuk berevolusi sampai menjadi manusia modern. Sekali lagi ditekankan, gambar ini buan dari suatu fakta tetapi hanya gambar hipotetik. Ternyata pada tahun 1956 setelah tulang-tulang manusia Neandertahl diperiksa kembali, tulang-tulang itu adalah manusia modern.
Teori evolusi Darwin juga telah mengilhami Edward Taylor, seorang anthropolog pada akhir abad 19. Ia mengatakan bahwa agama bukan datang dari Tuhan atau kuasa, kuasa diluar manusia, tetapi muncul dari pikiran manusia purba sebagai hasil evolusi berkembang sampai menjadi pikiran tentang adanya Tuhan yang maha esa di dalam agama monotheisme dari manusia modern. Manusia modern harus menyadari kekeliruannya itu bahwa agama hanyalah hasil evolusi pikirna manusia. Dan untuk memecahkan masalah kehidupan manusia harus menggunakan IPTEK.
Filsafat materialisme komunisme dari Kark Marx mendapat dukungan secara ilmiah dari teori evolusi Darwin dan teori evolusi agama dari Edward Taylor yang pada akhirnya melahirkan seorang tokoh komunis Rusia, Lenin yang pada tahun 1917 mencetuskan revolusi berdarah Bolsyewick. Lenin mengatakan sebagai konsekuen ilmiah, maka agama harus ditumpas dengan kekerasan. Semenjak itu gerakan komunisme membakar seluruh dunia dan akibatnya berjuta-juta manusia terbunuh yang beberapa tempat masih kita saksikan sampai saat ini.
Tetapi kebenaran ilmiah Marx dan Lenin yang didukung oleh teori evolusi Darwin dan Taylor hanya bertahan selama 70 tahun. Sebab pada tahun 1987 negara komunis USSR runtuh diikuti oleh runtuhnya tembok Berlin dan negara-negara komunis di Eropa Timur.

e. Rekayasa Genetika
Bayi tabung memerlukan beberapa buah pemikiran dan pertimbangan mengenai voetus yang hidup di dalam tabung. Pada waktu pembuahan terjadi, di dalam tabung hidup lebih dari satu voetus. Dari sekian voetus yang hidup hanya satu voetus yang dimasukkan kedalam rahim sedangkan voetus yang lainnya dibunuh. Masalahnya disini adalah voetus disejajarkan dengan benih hewan sedangkan menurut para ahli, voetus merupakan satu pribadi benih manusia.
Masalah lain yang menyangkut nilai adalah inseminasi buatan melalui donor dair pria lain yang bukan suami. Status anak dilahirkan menjadi kabur, anak ini menjadi anak suami-istri atau anak pria donor dengan istri.
Recombinant DNA bila dilakukan terhadap tumbuh-tumbuhan atau hewan tidak menimbulkan masalah. Recombinant DNA akan menjadi masalah kalau dilakukan pada manusia dan menghasilkan makhluk campuran atau chimera. Apa manfaatnya para ahli rekayasa genetika membuat mekhluk campuran.
Therapeutic aboration bertujuan untuk memperoleh manusia-manusia unggul, sehat jasmani ber IQ tinggi. Hal inipun menimbulkan masalah apakah anak cacat tidak berhak hidup. Seandainya hanya anak lakilaki yang diinginkan lahir dan anak perempuan digugurkan, apakah jenis kelamin perempuan tidak berhak hidup.
Pada masa-masa yang akan datang tidak mustahil kemampuan manusia dalam rekayasa genetika digunakan dalam persenjataan, untuk membunuh lawan. Saat ini sudah mengenal bom nuklir dan senjata kimia, pada masa yang akan datang muncul senjata bio.
Kita sudah melihat IPTEK sangat membantu manusia untuk memudahkan dan meningkatkan mutu kehidupan manusia. Tetapi pada sisi lain kita juga melihat keuntungan pada satu pihak. Menimbukan kelainan pada sisi lain. IPTEK tidak berdiri sendiri IPTEK tidak bebas nilai tetapi IPTEK berhadapan dengan masalah etika tentang yang baik dan benar, tentang yang boleh dan tidak boleh.
Pada bidang IPA maupun pengetahuan laninnya kita dapat menjadi saksi yang benar tetapi juga menjadi saksi dusta. Kita turut menyebarkan keterangan yang keliru dengan segala akibat-akibatnya.
BAB VII
METODE PEMECAHAN MASALAH
Kecepatan perkemangan sains dan teknologi pada akhir-akhir ini menuntut perlunya pembaharuan bidang pendidikan dan pengajaran sains baik di negara-negara maju maupun di negara-negara yang sedang berkembang, mengingat bahwa sains dan teknologi erperan dalam meningkatkan kesejahteraan kita baik sebagai individu atau kelompok masyarakat (Eddy M. Hidayat, 1988:1).
Pemaharuan yang dilakukan merupakan upaya untuk mewujudkan tantangan kebutuhan masyarakat akan pendidikan dan pengajaran sains, yang memberikan bekal kepada anak didika sehingga mereka kelak dapat menyesuaikan diri dalam kehidupan masyarakat yang sudah makin terikat pada kemajuan-kemajuan sains serta hasil-hasilnya di bidang teknologi.
Kemajuan yang pesat dari sains dan teknologi mengakibatkan informasi yang didapat dikumpulkan dalam bentuk fakta-fakta ilmiah menjadi berlipat ganda jumahnya. Misalnya menjadi semakin kompleks karena pertambahan informasi ini diikuti oleh adanya informasi-informasi yang ada menjadi ditinggalkan karena sudah diganti oleh informasi lain yang lebih relevan dan valid. Hal ini mengakibatkan apa yang dipelajari pada masa sekarang menjadi tidak cocok kalau menjadi bahan ajar masa sepuluh tahun yang akan datang.
Upaya pembaharuan pendidikan dan pengajaran sains yang dilakukan tidak semulus sebagaimana yang direncanakan, karena permasalahan muncul dalam operasional proses belajar mengajar di sekolah-sekolah pada semua jenjang dan jenis pendidikan. Namun demikian kita tidak dapat berhenti berusaha mencari dan menerapkan alternatif pendidikan dan pengajaran sains yang relevan bagi anak didik dalam rangka mmpersiapkan mereka menghadapi permasalahan kehidupan abad ke21.
Pengajaran Sains di Sekolah
Pembaharuan pengajaran sains di sekolah dapat ditempuh dengan mengacu kepada prioritas penekanan permasalahan yang dihadapi. Terdapat bergagai alternatif pemecahan masalah dalam pengajaran sains, yaitu :
Pertama, Alternatif yang memberikan pada konsep-konsep pokok yang dapat diidentifikasi dalam disiplin-disiplin ilmu yang tercakup dalam sains. Alternatif ini bertolak dari pandangan bahwa bagaimanapun banyaknya informasi yang dapat dikumpulkan dalam sains, semuanya pada dasarnya dikembangkan dari konsep-konsep pokok tertentu yang merupakan kerangka.
Konsep-konsep inilah yang relatif mempunyai masa berlaku yang cukup lama. Di Amerika Serikat, salah satu proyek pembaharuan pendidikan sains yang berpegang pada alternatif ini adalah COPES (Conceptually Oriented Program in Elementary Science).
Kedua, alternatif yang memberikan penekanan pada metode sains sebagai bahan pengajaran di sekolah. Alternatif ini berpedoman pada pandangan bahwa yang paling penting dalam pengajaran sains di sekolah ialah memberikan bekal pada anak didik untuk belajar sains. Dengan demikian materi seperti mengamati, mengklasifikasi, mengukur, menyusun hipotesis, dan lain-lain. Contoh program yang dikembangkan di Amerika Serikat adalah SAPA (Science A Process Approach).
Ketiga, alternatif lain yang mempersoalkan apakah sains itu merupakan suatu disiplin ilmu atau kumpulan disiplin ilmu. Alternatif ini lebih cenderung untuk untuk melihat sains sebagai suatu disiplin intergatif atau terpadu, dan bukan sekedar kumpulan disiplin. Maka muncullah berbagai gagasan dan proyek pembaharuan untuk memperkenalkan pengajaran sains secara terpadu.
Menurut A. Nichols (1981:49) sains terpadu merupakan pengajaran berdasarkan kesatuan. Untuk ini dapat digunakan pendekatan selektif terhadap materi menurut topik atau masalah yang dipilih sebagai pokok bahasan. Sedangkan Garmadi Prawirodirjo (1971:3) mengemukakan bahwa keterpaduan juga mencakup pendekatannya. Yang dimaksud dengan pendekatan terpadu ialah keterkaitan antara konsep suatu sub disiplin sains dengan disiplin lainnya dan dengan lingkungan kehidupan sehari-hari serta keterkaitan konsep sains dengan teknologi yang sedang berkembang.
Dari kedua pendapat ahli di atas menyadari bahwa pengajaran sains kurang tepat jika pelaksanaannya masih terkotak-kotak antara sub disiplin sains yang satu dengan sub disiplin sains lainnya, dan kurang menghubungkannya dengan fenomena yang terjadi dan sedang berkembang di lingkungannya karena kemajuan sains dan teknologi.
Akhirnya, B. L. Young (1982) mengemukakan bahwa keterpaduan berarti memberikan penekanan pada beberapa pendekatan yang meliputi :
a) Penekanan pada pembentukan konsep-konsep, prinsip-prinsip dan hukum-hukum yang fundamental untuk sains secara keseluruhan.
b) Penekanan pada proses pembentukan berpikir ilmiah.
c) Penekanan pada hubungan dengan lingkungan kehidupan sehari-hari dan teknologi.
Keempat, alternatif lain yang relatif masih belum dikembangkan di Indonesia ialah pendidikan sains melalui pendekatan Science Technology Society (STS). Di Amerika Serikat STS ini telah dikembangkan sejak awal tahun 1980. Eddy M. Hidayat (1988 : 3 s.d. 6) mengungkapkan pendapat dari Ruston Roy (1983) tentang STS sebagai perekat yang menyatukan sains secara bersama-sama. Beliau juga melihat STS sebagai suatu kekuatan yang sedang bergerak dan suatu gagasan yang dapat menyempurnakan atau memperbaharui tujuan-tujuan, kurikulum, pengajaran, evaluasi, dan pendidikan guru dalam pendidikan sains dewasa ini. Jadi gerakan STS bertitik tolak pada keinginan untuk meningkatkan keberanian orang-orang untuk belajar sains yang benar-benar berarti melalui isyu-isyu sosial/masyarakat dan melalui teknologi STS ini menginginkan agar sains itu mudah dimengerti dan bermanfaat bagi setiap orang.
Iskandar Alisyahbana (1989) mengatakan bahwa umat manusia membutuhkan keseimbangan yang lebih menguntungkan antara kecepatan bertambahnya kesadaran menghadapi masa depan dan kecepatan kemajuan dalam berbagai jenis ilmu pengetahuan dan teknologi. Menurut Alisyahbana sebenarnya kita tidak dapat berbuat banyak untuk memperlambat kemajuan ilmu pengetahuan (termasuk sains) dan teknologi. Tetapi kita dapat mempercepat tambahnya kesadaran manusia menghadapi masa depan.
Berdasaran uraian di atas seyogyanya kesadaran anak didik dapat dibina dan ditumbuh kembangkan melalui pendidikan sains dengan pendekatan STS, sehingga sekolah tidak sekedar menjadikan outputnya melek huruf(hanya dapat membaca) saja dan memiliki pengetahuan yang sebenarnya kurang berfungsi dalam mewujudkan kemandiriannya, melainkan yang sangat diharapkan adalah lulusan sekolah yang melek sains, melek teknologi dan melek pikir.
Kita mengetahui bahwa sifat anak didik terhadap sains disekolah-sekolah di negara kita, banyak ditentukan oleh bagaimana guru memberikan pelajaran sains tersebut. Jika guru mengajarkan sains secara murni dalam arti bahwa itu seolah-olah tidak ada kaitannya dengan teknologi dan masyarakat, maka lambat laun pada diri anak didik itu akan tertanam sikap dan anggapan bahwa sains, teknologi, maupun masyarakat seolah-olah berjalan sendiri-sendiri. Sednagkan kenyataan yang akan dihadapinya kelak di masyarakat ternyata sains, dan teknologi itu saling berinteraksi.
Selanjutnya Ratna Wilis Dahar(1985) mengungkapkan pendapat Gallagher bahwa pendidikan sains kurang memperhatikan interaksi-interaksi antara dimensi-dimensi konseptual dan proses dari sains dengan teknologi dan masyarakat. Menurut Gallagher dimensi masyarakat, dimensi teknologi, dan dimensi konsep sains serta dimensi keterampilan proses sains penting sekali untuk memahami sains.
Permasalahan Pelaksanaan Pengajaran Sains di Sekolah
Dengan diterapkannya Kurikulum tahun 1984 di semua jenjang pendidikan umum (dalam hal ini SD, SMP, dan SMA) yang telah menerapkan Cara Belajar Siswa Aktif dan Pendekatan Keterampilan Proses, seperti misalnya pada SMA pelaksanaan Kurikulum SMA 1984 halaman 12 berbunyi :
”... Proses belajar mengajar harus mencerminkan komunikasi da arah, tidak semata-mata merupakan pemberian informasi searah tanpa mengembangkan cara belajar mendapatkan, mengelola, menggunakan, menemukan dan mengkomunikasikan perolehannya atau hasil belajar. Proses belajar mengajar dilaksanakan dengan lebih banyak mengacu kepada bagaimana siswa belajar, selain kepada apa yang ia pelajari.
Keterampilan untuk mengelola perolehannya, biasanya disebut pendekatan keterampilan proses. Penyajian bahan pelajaran terutama yang berhubungan dengan konsep-konsep pokok harus mengikuti siswa secara aktif, baik secara perorangan maupun sebagai kelompok”.
Dari kutipan di atas dapat disimpulkan bahwa kegiatan belajar mengajar lebih menekankan kepada belajar bagaimana belajar, perolehan informasi tidak hanya sebagai produk melainkan juga sebagai proses, lebih menekankan keaktifan mental anak didik dalam belajar, pentingnya memanfaatkan sumber belajar antara lain lingkungan sebagai salah satu sumber belajar untuk mengefektifkan kegiatan belajar mengajar, dan pentingnya pemahaman guru baik di tingkat SD, SMP, dan SMA tentang penerapan pendekatan keterampilan proses.
Tetapi dalam kenyataannya kegiatan belajar mengajar di sekolah-sekolah (SD, SMP, dan SMA) masih terdapat beberapa kesenjangan pelaksanaan keterampilan proses antara lain, masih rendahnya tingkat kesiapan guru dalam menerapkan keterampilan proses. Hal ini juga diungkapkan dari hasil wawancara dengan para guru yang berada di sekitar kota Cianjur (Proyek CBSA) dan observasi yang dilakukan dibeberapa Sekolah Dasar di daerah itu diketahui betapa miskinnya pengetahuan guru tentang keterampilan-keterampilan proses sains itu, apalagi tentang pengembangan dalam pelajaran sains ( Ratna Wilis Dahar, 1990:3 ).
Lebih lanjut beliau mengatakan, ... “di lapangan begitu banyak perubahan yang kta lihat Para Guru masih banyak menekankan pada pemberian informasi pada siswa” (1990:4). Episode belajar mengajar yang demikian itu membuat anak didik sebagai pendengar yang sifatnya saja, kesempatan untuk belajar dengan mengamati, memegang, dan merasakan tidak terjadi. Hal ini yang tidak memuaskan dalam cara belajar seperti itu adalah tidak adanya hubungan antara materi sains dengan contoh-contoh nyata berasal dari pengalaman para anak didik itu sendiri.
Dari hasil penelitian yang dilakukan di Sekolah Dasar Negeri di Kecamatan Sukasari Kotamadya Bandung yang juga pilot proyek CBSA, beberapa kesimpulan yang berhubungan dengan keterampilan proses antara lain disebutkan :
Media pendidikan masih kurang atau minim sekali, karena itu seperti alat peraga belum dapat digunakan sepenuhnya untuk membantu kegiatan belajar mengajar.
Dalam kegiatan belajar mengajar sains (IPA) belum tampak dikaitkan dengan teknologi dalam upaya meningkatkan pemahaman anak didik di bidang sains itu sendiri.
Lingkungan belum dimanfaatkan sebagaimana diharapkan oleh konsep keterampilan proses sains dan CBSA.
(Junulis Purba, Anna Poedjiadi, dkk., 1991:27).
Bagaimana kegiatan belajar mengajar di sekolah-sekolah pada umumnya, Raka Joni (1990:10) mengungkapkan bahwa secara operasional, didalam bentuk pelaksanaannya pendidikan telah diciutkan menjadi tidak lebih dari upaya pemberian informasi, yang penguasaannya ditagih melalui ujuan yang terutama mempersyaratkan hafalan. Kurikulum yang cenderung sarat kandungan bahan ajarnya, dan penyempurnaan kurikulum yang nyaris selalu berarti penambahan bahan ajar, termasuk yang bersumber dari titipan berbagai kepantingan yang dikemas secara terlepas.
Dari beberapa isyu-isyu pendidikan sains di atas, yang diharapkan adalah bagaimana membelajarkan anak didik. Dalam hal ini guru memegang hal penting, memang dapat dan harus, mengambil prakarsa untuk mengerahkan segenap kemampuannya serta sumber yang tersedia untuk menata lingkungan belajar yang memberi peluang optimal bagi terjadinya belajar. Berdasarkan uraian sebelumnya makalah ini mencoba memberikan jawaban tentang Apa, Mengapa, dan Bagaimana Keterampilan proses itu. Selanjutnya bagaimana aplikasi keterampilan proses dalam pendidikan sains, dan hambatan-hambatan apakah yang diduga yang dialami oleh guru dalam menerapkan keterampilan proses dalam pendidikan sains?
Keterampilan Proses
Pendekatan keterampilan proses adalah cara memandang anak didik sebagai manusia seutuhnya. Cara memandang ini diterjemahkan dalam kegiatan belajar mengajar yang sekaligus memperhatikan pembangunan pengetahuan, sikakp dan nilai, serta keterampilan. Cony R. Semiawan (1983) mengemukakan bahwa pengembangan dan penguasaan konsep, itulah yang dsebut pengembangan keterampilan proses. Dan keterampilan proses merupakan cara yang khas dalam mengalami pengalama yang berkenaan dengan semua segi kehidupan yang relevan.
Dalam pendidikan sains sering dikenal istilah proses sains dan para ahli di kalangan pendidikan sains juga menyatakan bahwa sains adalah produk atau konsep dan sekaligus juga sebagai proses. Bagaimana hubungan antara produk sains dengan proses sains, lebih lanjut Ratna Wilis Dahar (1990) mengungkapkan bahwa “... kalau kita hanya mengajarkan produk sains berupa fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip, dan teori-teori pada anak didik, tanpa mereka mengetahui dan memiliki proses akan menjadi ilmuwan di kemudian hari yang akan dapat ikut serta dalam mengembangkan dan memperoleh pengetahuan sains. Jadi dalam pengajaran sains penekanannya jangan terlalu berlebihan pada konsep tanpa mempertimbangkan proses, atau sebaliknya penekanan yang berlebihan pada proses tanpa memperhitungkan konsep juga kurang dapat diterima.
Dari uraian di atas tampaknya pendekatan proses ini sangat berkaitan erat dengan penemuan sendiri dalam pengajaran sains. Sebagai suatu pendekatan dalam proses belajar mengajar pendekatan proses mempunyai kebaikan dan keburukan antara lain :
Kebaikannya :
a. Anak didik akan berperan secara aktif dalam kegiatan belajarnya.
b. Anak didik mengalami sendiri proses untuk mendapatkan rumusan/konsep maupun keterangan tentang sesuatu sehingga ia dapat memahaminya.
c. Memungkinkan anak didik mengembangkan sikap ilmiahnya dan merangsang rasa ingin tahu pada diri anak didik.
d. Anak didik akan memperoleh pengertian yang dihayatinya benar-benar, karena anak didik sendiri yang menemukan konsep atau generalisasi dari hasil pekerjaannya sendiri.
e. Pengertiaan anak didik lebih mantap sehingga memungkinkannya untuk dapat menerapkannya kedalam masalah lain yang relevan.
f. Memungkinkan anak didik bekerja dengan leluasa dan mengurangi ketergantungan kepada orang lain.
g. Anak didik akan merasa puas dengan hasil penemuannya sebagai salah satu faktor menumbuhkan motivasi intrinsik pada diri anak didik.
h. Melalui pendekatan proses ini, pengembangan ilmu dan perubahan-perubahan konsep yang memungkinkan terjadi mudah diterima.
i. Anak didik terlatih dalam hal kegiatan yang diperlukan dalam sains, sebagaimana yang biasa dilakukan oleh para ahli.
j. Memungkinkan pemanfaatan lingkungan sebagai sumber belajar secara maksimal.
k. Membiasakan anak didik untuk mengemukakan pendapatnya secara sistematis dan menghargai pendapat orang lain.
Keburukannya :
a. Pelaksanaan kegiatan ini memerlukan waktu lama dan belum ada jaminan bahwa anak didik akan tetap bersemangat.
b. Guru harus lebih banyak menyediakan waktu bagi anak didik.
c. Jumlah anak didik dalam satu kelas harus kecil, karena setiap individu anak didik memerlukan perhatian guru.
d. Harus memperhitungkan kesiapan intelektual anak didik sebab akan mempengaruhi hasil penemuannya.
e. Guru mengalami kesulitan dalam menyusun bahan pelajaran yang harus memenuhi bahan yang diperlukan anak didik dan sesuai dengan lingkungan belajar anak didik.
f. Perencanaan harus benar-benar lebih teliti agar mudah dikerjakan anak didik.
g. Kurang adanya jaminan bahwa setiap individu anak didik akan sampai kepada tujuan yang telah ditetapkan sebelumya.
h. Sulit membuat anak didik turut serta aktif secara merata.
Dari uraian di atas dapat kita simak bahwa fokus utama dari kegiatan belajar mengajar sains ialah proses sains dengan tidak mengabaikan produk sains. Hal ini sejalan dengan pendapat Subiyanti (1988) bahwa mengajarkan keterampilan proses keppada anak didik adalah memberi mereka kesempatan untuk melakukan ilmu pengetahuan alam (sains) dan tidak sekedar memberikan tentang ilmu pengetahuan alam (sains).
Adapun langkah-langkah pelaksanaan keterampilan proses itu terdiri dari : pemanasan, observasi, interpretasi dari pengamatan, peramalan, aplikasi konsep, perencanaan penelitian, dan komunikasi. Selanjutnya Subiyanti (1988) membagi keterampilan proses atas keterampilan dasar yang terdiri atas : observasi, klasifikasi, komunikasi, pengukuran (metrik), prediksi, dan penarikan kesimpulan. Keterampilan proses dasar itu merupakan intelektual untuk pemecahan masalah. Yang kedua menyusun grafik, menggambar hubungan antara variabel-variabel, memperoleh dan memproses data, menganalisis investasi, dan melakukan eksperimen.
Sedangkan untuk anak didik Sekolah Dasar berdasarkan pedoman proses belajar mengajar di Sekolah Dasar (1989) dianjurkan menggunakan keterampilan proses yang terdiri dari tujuh keterampilan yakni : mengamati, menggolongkan (mengklasifikasikan), menafsirkan (menginterpretasikan), menerapkan, merencanakan penelitian, dan mengkomunikasikan.
Mengapa Keterampilan Proses
Dari uraian sebelumnya dapat disimpulkan bahwa pada dasarnya tujuan pendiikan yang diharapkan adalah untuk menghasilkan manusia Indonesia yang dapat membangun dirinya sendiri dan mampu berperan secara aktif dalam pembangunan bangsa dan negaranya. Kemampuan itu diperoleh melalui pendidikan maupun dari masyarakatnya yang terus berkembang, menuntut mereka berfikir mandiri untuk memahami dan mampu menjawab tantangan akibat kemajuan sains dan teknologi, yang sedang berkembang di lingkungannya.
Tugas daripada sekolah ialah untuk mempersiapkan anak didik daam menghadapi tuntutan zaman dan masa depan bangsa dan negaranya. Untuk itu anak didik perlu dibina agar mereka mampu mewujudkan potensinya secara alamiah, meningkatkan kemauan, mengembangkan sikap positif untuk loyal kepada tugas-tugas yang diembannya. Keterampilan proses (ranah psikomotor) dan perolehan pengetahuan (ranah kognitif) untuk dapat berfikir mandiri diperoleh melalui pendekatan keterampilan proses itu merupakan interpretasi dari ranah afektif, ranah kognitif, dan ranah psikomotor menghasilkan kreativitas anak didik.
Secara singkat dapat diajukan beberapa alasan mengapa pendekatan keterampilan proses perlu diterapkan dalam kegiatan belajar mengajar bagi anak didik sebagai berikut :
a. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi berlangsung semakin cepat, sehingga guru akan mengalami kesulitan jika harus mengajarkan semua fakta dan konsep kepada anak didik.
b. Banyak sumber belajar yang dapat dimanfaatkan guna meningkatkan pemahaman anak didik. Mereka dapat dibimbing oleh guru untuk menemukan sendiri melalui latihan-latihan yang berkualitas dan terencana dengan baik.
c. Secara umum para ahli psikolog berpendapat bahwa anak didik akan dengan mudah memahami konsep-konsep yang abstrak dan rumit; jika disertai dengan contoh-contoh konkrit (nyata), memulai dengan konsep yang telah mereka miliki sebelumnya, berlangsung wajar sesuai dengan situasi dan kondisi yang dihadapi.
d. Pemahaman anak didik lebih berarti dan dapat mengingat lebih lama jika mereka mendapat kesempatan mempraktekan sendiri, melakukan kegiatan penemuan konsep melalui pelakuan terhadap kenyataan fisik, serta penanganan benda-benda nyata.
Bruner menyatakan bahwa seorang anak didik yang telah berhasil menemukan sesuatu akan memperoleh kepuasan, suatu hadiah yang datang dari dalam dirinya dan disebut hadiah instrinsik. Selanjutnya keberhasilan anak didik ini biasanya dipuji oleh guru, dan ini merupakan hadiah yang datang dari luar yaitu hadiah ekstrinsik. Dengan seringnya anak didik melakukan penemuan terbimbing, lambat laun anak didik mengalihkan ketergantungannya dari hadiah ekstrinsik ke hadiah intrinsik. Hal ini akan menambah dan memperbesar motivasinya dalam belajar.
e. Anak didik perlu dilatih dan dirangsang untuk selalu bertanya, berpikir kritis objektif serta mengupayakan kemungkinan-kemungkinan jawaban terhadap suatu masalah. Latihan yang demikian akhirnya anak didik dapat berpikir dan bertindak kreatif.
Lebih lanjut dapat dikemukakan mengapa anak didik perlu memiliki keterampilan proses, yaitu :
a. Keterampilan proses merupakan suatu cara memecahkan masalah yang dihadapi dalam berbagai segi kehidupan yang relevan.
b. Keterampilan proses ini mengembangkan cara anak didik untuk membentuk konsep sendiri, dan membantu belajar begaimana mempelajari sesuatu.
c. Membantu anak didik untuk mengembangkan dirinya sendiri.
d. Membantu anak didik memahami konsep yang abstrak, yang jika konsep abstrak tersebut hanya dijelaskan dengan metode ceramah tidak selamanya menarik perhatian anak didik.
e. Untuk mengembangkan kreativitas anak didik.
Bagaimana Keterampilan Proses
Bila diperhatikan langkah-langkah keterampilan proses pada uraian sebelumnya tampaknya bersamaan dengan apa yang dikenal dengan metode ilmiah. Menurut Jujun S. Suriasumantri (1984:119-129) mengutip pendapat Stenn bahwa metode merupakan suatu prosedur atau cara mengetahui sesuatu, yang memmpunyai langkah-langkah yang sistematis. Metodologi merupakan suatu pengkajian dalam mempelajari peraturan-peraturan dalam metode tersebut. Jadi metodologi ilmiah merupakan pengkajian dari peraturan-peraturan yang terdapat dalam metode ilmiah. Seperti diketahui berpikir adalah kegiatan yang menghasilkan pengetahuan. Karena itu metode ilmiah merupakan ekspresi mengenai cara bekerja pikiran. Proses kegiatan ilmiah dimulai ketika manusia mengamati sesuatu.
Alur berpikir yang tercakup dalam metode ilmiah dapat dijabarkan dalam beberapa langkah yang mencerminkan tahap-tahap dalam kegiatan ilmiah. Kerangka berpikir ilmiah yang berintikan proses logika hipotetiko verifikasi pada dasarnya terdiri dari langkah-langkah sebagai berikut :
a. Perumusan masalah,
b. Penyusunan kerangka berpikir,
c. Perumusan hipotesis,
d. Pengujian hipotesis, dan
e. Penarikan kesimpulan.
Secara diagram langkah-langkah tersebut ditunjukkan oleh gambar 5.2 berikut ini.
PERUMUSAN MASALAH

Deduksi
Koherensi

PERUMUSAN HIPOTESIS

PENGUJIAN HIPOTESIS

Pragmatism

Korespondensi

Induksi

KHASANAH PENGETAHUAN ILMIAH

PENYUSUNAN KERANGKA BERPIKIR

DITERIMA

DITOLAK

Gambar 5.2 Skema Metode Ilmiah
Sedangkan dalam keterampilan proses menurut Conny R. Semiawan dapat terjadi sesuatu interpenetrasi antar ranah-ranah kognitif, apektif, dan psikomotor, dengan menggunakan langkah-langkah pelaksanaan keterampilan proses sebagai berikut :
a. Pemanasan
Pemanasan ini dimulai dengan urun pikiran tentang gambaran menta yang dimiliki anak didik tentang pokok bahasan yang telah dipelajari. Untuk pokok bahasan yang baru, diperlukan pengalaman langsung yang dapat menjembataninya. Bagi anak didik Sekolah Dasar penghayatan pengalaman tersebut dilaksanakan dengan konkrit. Pengalaman ini diperlukan secara esensial sebagai jembatan mengarah kepada emosional dan fisik, di samping memberikan kesenangan bagi siswa dan sekaligus merupakan usaha melihat konteks permasalahan.
b. Pengamatan
Pengamatan atau observasi berarti penggunaan indera yang diperlukan untuk memperoleh informasi sebanyak mungkin. Untuk itu perlu diketahui fungsi belahan otak sebelah kanan yaitu melakukan imajinasi yang perlu dikembangkan. Fungsi belahan otak sebelah kiri ialah melakukan kemungkinan untuk persepsi kognitif dan memorisasi. Jika anak didik menerima pengajaran sains dari berupa rangkaian kata-kata saja maka tugas belahan otak sebelah kiri menjadi berat. Untuk itu diperlukan perubahan strategi mengajar dengan lebih banyak menampilkan alat peraga baik dalam bentuk model maupun gambar, action ataupun realitas sebenarnya. Yang perlu dicapai di sini adalah pengamatan semua jenis detail atau perubahan serta secara bertahap membedakan pengamatan yang sesuai terhadap masalah khusus tertentu dan membedakan yang tidak relevan.
c. Interpretasi dari pengamatan
Di sini dilakukan pencatatan ciri khas dari suatu pengamatan objek atau tahap perkembangan atau kejadian untuk menghubungkan pengamatan yang satu dengan yang lain. Mungkin ada pola-pola yang harus dideteksi dalah suatu rangkaian observasi atau beberapa kejadian haruus ditemui. Penemuan pola itu adalah dasar untuk menghargai hubungan dan menyarankan kesimpulan.
d. Peramalan
Pola dan hubungan yang sudah diamati digunakan untuk meramalkan kejadian yang belum diamati. Suatu ramalan merupakan suatu terkaan bila tidak didasarkan pada hubungan yang diketahui ada, melaui observasi hari ini atau pada masa yang lalu. Harus ada alasan untuk suatu ramalan yang didasarkan pada observasi. Karena itu peramalan bertumpu dari penalaran terhadap observasi. Anak didik harus dibantu membedakan antara ramalan dna terkaan.
e. Aplikasi konsep
Aplikasi konsep ialah menggunakan konsep yang dipelajari dalam situasi yang baru atau menggunakan pengamalan baru sebagaimana timbul dalam upaya menterjemahkan apa adanya. Setiaip penjelasan harus dianggap tentatif yang harus dikomformasikan kembali, jika tidak dapat dibuktikan secara jelas maka harus dianggap sebagai suatu hipotesa. Sering ada beberapa alternatif hipotesa untuk disarankan yang semuanya dapat diterapkan pembuktiannya. Ini yang harus disadari oleh anak didik dalam mencoba kembali kebenaran hipotesa itu.
f. Perencanaan penelitian
Perencanaan penelitian berpedoman dari pertanyaan apa yang harus dijawab secara jelas. Kejelasan tentang ini dan mampu melihat persoal apa yang harus dijawab dalam arti penelitian empirik ataupun penilaian nilai. Proses ini juga mencakup mengidentifikasikan variabel apa yang harus diubah atau bisa tetap dipertahankan. Juga mencakup perencanaan observasi dan uraian apa yang akan dipakai. Cara pemakaiannya untuk menentukan hasil penelitian.
g. Komunikasi
Komunikasi merupakan suatu proses yang berhubungan erat dengan cara anak didik belajar mengkombinasikan kata objek yang secara esensial harus diperlukan atau dipikirkan perlakuannya, memerlukan gambaran tentang ide maupun situasi nyata. Kata-kata tersebut baru menyertai pelajaran jika ide sudah dihargai. Komunikasi ini tidak hanya verbal tetapi dapat juga melalui grafik, chart dan tabel dalam mengatur informasi dan atau menyampaikan hasil observasi sehingga polanya tampak jelas kemudian kesimpulannya dapat ditarik.
Setiap langkah kemampuan keterampilan proses dicirikan oleh indikator-indikator tertentu sebagai berikut :
a. Mengajukan pertanyaan
1. Bertanya apa, mengapa dan sebagaimana
2. Bertanya meminta penjelasan
3. Bertanya berlatar belakang hipotesa
b. Mengamati
1. Menggunakan sebanyak mungkin indera
2. Mengumpulkan fakta yang relevan dan memadai
3. Mencari kesamaan dan perbedaan
c. Manafsirkan
1. Mencatat setiap pengamatan
2. Menghubungkan pengamatan-pengamatan
3. Menentukan suatu pola dalam satu seri pengamatan
d. Meramalkan
Meramalkan dengan berdasarkan pengetahuan atau pengalaman yang telah dimiliki.
Kebaikan-kebaikan pendekatan proses antara lain :
Anak didik akan berperan serta secara aktif dalam kegiatan belajarnya.
Anak didik mengalami sendiri proses untuk mendapatkan rumusan/konsep maupun keterangan tentang sesuatu sehingga ia dapat memahaminya.
Keburukan-keburukan pendekatan proses antara lain :
Pelaksanaan kegiatan ini memerlukan waktu lain dan belum ada jaminan bahwa anak didik akan guru tetap bersemangat.
Guru harus lebih banyak menyediakan waktu untuk anak didik.

BAB VIII
KETERAMPILAN IPA
Teknologi dan Perkembangannya
”Kebudayaan” merupakan istilah yang dipinjamkan dari antropologi sosial yang bermakna lain sebagai kultur berasal dari kata Latincolere yang berarti mengolah data, mengerjakan terutama mengolah tanah atau bertani. Arti ini kemudian berkembang sebagai segala daya upaya manusia dalam usahanya menguasai alam.
Kebudayaan terdiri atas kebudayaan terdiri atas kebudayaan materi dan kebudayaan non materi. kebudayaan materi mencakup alat-alat, gedung, makanan, pakaian, kendaraan dan obyek-obyek fisik lainnya. Teknologi adalah suatu cabang antropologi budaya yang berhubungan dengan studi terhadap kebudayaan materi. Suatu perubahan teknologi diartikan sebagai perubahan tingkah laku manusia dalam mengendalikan lingkungan fisiknya seperti industri, transportasi, ilmu dan seni. Dalam arti yang umum dikatakan teknologi yang adalah penerapan ilmu sehingga mempunyai nilai ekonomi atau bisa juga disebut sebagai ilmu-ilmu terpakai. Percepatan kebudayaan tampak jelas mempunyai hubungan teknologi. Di museum-museum kita lihat berbagai macam alat potong dari manusia pra sejarah, seperti pisau dan kapak yang terbuat dari batu, ujung tombak dan anak panah, yang digunakan oleh nenek moyang kita selama ratusan bahkan ribuan tahun yang lalu. Batu api yang mereka gunakan tidak lapuk, lebih tahan dari pada rumah mereka, bahkan lebih tahan dari pada tulang. Karenanya berbagai macam batu api di museum digunakan sebagai ukuran jangka panjang yang paling jelas dari kemauan manusia pra sejarah dalam mengolah lingkungan fisiknya.
Dari benda-benda peninggalan yang ada, terlihat bahwa selama satu juta tahun sampai sekitar 100 ribu tahun masehi, lebih lambat jika dibandingkan dengan perkembangan yang dicapai dalam 8 ribu tahun sesudahnya. Mengapa hal itu bisa terjadi? Jawaban atas pertanyaan itu mungkin yang paling tepat adalah karena meningkatnya efisiensi alat potong yang digunakannya.
Efisiensi alat potong secara kuantitatif dapat diukur berdasarkan kriteria :
a. Ketajaman sisi potong
b. Daya tahan
c. Diferensiasi dan spesialisasi
d. Keefektifan alat untuk memotong benda
e. Penggunaan tenaga pembantu
Pertambahan kemampuan manusia dalam teknologi untuk memotong dan membentuk benda pada kurun waktu 3 ribu tahun terakhir, sama dengan perkembangan yang dicapai dalam kurun waktu berjuta-juta tahun sebelumnya.
Pada tahun 1750 kecepatan gerak manusia adalah dengan cara naik kuda. Sebetulnya kuda telah digunakan manusia dalam kurun waktu jauh sebelumnya. Penggunaan kuda pertama kali dikenak sekitar 1700 SM ketika bangsa Hyksos membawanya ke Mesir.
Kemudian ditemukan mesin uap dna kereta api yang memungkinkan manusia bergerak dan menambah kecepatan perjalanannya. Dan tahun 1828-1909, dalam kurun waktu 80 tahun, kemajuan lokomotif memungkinkan manusia menambah kecepatan perjalanannya lebih dari apa yang telah dicapai selama jutaan tahun sebelumnya.
Keterampilan untuk memecahkan masalah teknologi
Penemuan teknologi-teknologi baru membuat percepatan dalam perubahan sosial. Semakin baik dari suatu hasil penemuan mempunyai pengaruh yang besar terhadap penemuan selanjutnya. Kita lihat beberapa contoh berikut : pada tahun 1830 Charles Godyear tertarik pada karet India, dia mengira bahan itu dapat digunakan untuk membuat pakaian waterprof. Persoalannya jika karet kena panas menjadi lengket. 10 tahun lamanya Goodyear melakukan percobaan ini sampai suatu saat secara kebetulan ketika ia sedang memegang campuran karet dan belerang, campuran itu jatuh di oven. Disini ada langkah maju penggunaan karet karena ketidaksengajaan.
Suatu kemajuan besar yang dicapai secara sistematis dapat kita lihat pada apa yang telah dikerjakan oleh Thomas Edison ketika mencari kombinasi yang tepat untuk memproduksi batere. Edison melakukan sekitar 9000 kali percobaan. Sampai datang ejekan dari temannya karena percobaannya tak kunjung berhasil, tetapi Edison berkata : “Walaupun begitu saya telah mempunyai banyak hasil, yaitu beribu-ribu hal yang tidak dapat dikombinasikan”.
Fakta tersebut memberikan gambaran bagi kita bahwa suatu hasil teknologi merupakan gabungan dari berbagai banyak faktor yag saling terkait. Tidak semua faktor sekaligus dapat dikombinasikan. Pemilihan dilakukan terhadap proses dimana hasilnya relatif mudah dicapai. Ilmu pengetahuan dasar merupakan tonggak untuk melakukan estimasi dan peningkatan efisiensi dari proses yang dikerjakan. Alat ukur dan alat hitung membantu tercapainya hasil dengan lebih teliti dan efisien. Dukungan metoda logika, statistik dan adanya ekserimen secara sistematis, percepatan akan bertambah ke tingkat yang lebih tinggi lagi.
Pemecahan masalah dalam pengembangan teknologi umumnya didukung oleh :
a. Pemahaman terhadap komponen-komponen yang terkait.
Sebagai contoh :
Dalam Pendidikan Nasional, untuk memperoleh pemecahan dan pengembangan diperlukan pemahaman tehadap komponen-komponen Pendidikan Nasional yaitu :
1) Struktur pendidikan nasional
2) Kurikulum pendidikan nasional
3) Tenaga kependidikan
4) Sarana dan prasarana pendidikan
5) Pembiayaan pendidikan
6) Pengelolaan pendidikan
7) Pengembangan pendidikan
8) Lingkungan
b. Pengambilan keputusan dengan pendekatan sistem
Setiap elemen dari suatu Teknologi tertentu saling terkait dalam sustu sistem, sehingga kemajuan yang satu akan berpengaruh terhadap elemen lainnya.
Kemajuan ilmu dalam bidang teknologi Sipil memungkinkan untuk membangun bidang tingkat 50 atau yang lebih tinggi lagi. Namun kemungkinan itu baru bisa terwujud bila elemen-elemen yang mendukung juga ikut berkembang :
 Sebagai contoh, sistem pengajaran berikut :
Sarana

Guru

Kurikulum

Lingkungan

Siswa

PBM

Siswa

Penilaian

Kemampuan
+ awal belajar

Kemampuan
+ selesai belajar

Gambar 5.5. Sistem pengajaran
Dalam pengambilan keputusan dengan pendekatan sistem, dilakukan dengan cara melihat kondisi dari faktor-faktor yang berpengaruh karenanya tidaklah mungkin akan mengusahakan peningkatan mutu tenaga kependidikan tanpa melihat dan mempertimbangkan kondisi faktor yang lainnya. Ketepatan pengambilan keputusan didukung oleh kemampuan dalam bidang mengestimasi berdasarkan ilmu pengetahuan serta kepekaan atau intuisi dari para pengambil keputusan.
c. Optimasi hasil
Seperti kita ketahui bahwa sumber-sumber yang diperlukan bagi kegiatan manusia (produksi dan sebagainya), sangatlah terbatas. Timbulnya pertanyaan bagaimana cara mengalokasikan sumber-sumber itu sebaik mungkin(optimal), sehingg tidka ada pemborosan dalam penggunaannya. Penggunaan teori kemungkinan merupakan salah satu cara untuk mendapatkan hasil yang optimal.
Misalkan kita melempar dua mata uang logam Rp. 50,- yang pada salah satu muka uang logam tersebut terdapat burung dan satu sisi lain terdapat tulisan Bank Indonesia. Selanjutnya kedua muka uang logam itu disebut muka burung dan muka huruf.
Bila uang logam tersebut dilemparkan 2x maka ada 3 kemungkinan yang terlihat yaitu :
Dua muka burung
Satu muka burung
Dan
Satu muka huruf
Dua muka huruf
 Jadi kemungkinan untuk melihat muka burung saja atau muka huruf saja dari dua kali melempar logam adalah ¼. Sedangkan untuk melihat satu kali muka burung dan satu kali muka huruf kemungkinannya adalah 2/4.
 Makna dari kemungkinan sebenarnya tidaklah mudah untuk diterangkan karena tergantung bagaimana cara melihatnya. Suatu contoh, bila Anda masuk ruang operasi terlihat sebuah daftar tentang kemungkinan berhasilnya sebuah operasi, yang dinyatakan dengan huruf Y (Y bisa 8/10 atau 9/10 atau 99/1000). Pada tingkat berapa kita mengkhawatirkan suatu operasi tidak berhasil ? mungkin ada orang yang merasa aman bila hendak dioperasi dengan Y=7/10, tetapi tidak mustahil orang lain sangat khawatir meskipun Y = 8/10.
d. Membuat model dari suatu objek tertentu
Apa yang disebut model? Baiklah kita simak cerita dari 6 orang buta yang ingin diketahui dan membayangkan seekor binatang yang disebut gajah. Orang pertama memegang salah satu bagian badan gajah, ia merasakan bagian yang datar dari perut gajah, kemudian mengatakan bahwa gajah itu seperti dinding. Orang kedua mengatakan bahwa gajah seperti tombak setelah memegang gading yang runcing, halus dan bulat. Karena memegang belalai dyang berbelit-belit, orang ketiga mengatakan bahwa gajah itu seperti ular. Orang ketiga mengatakan gajah itu seperti pohon karena memegang kakinya. Orang kelima mempunyai keyakinan bahwa gajah itu seperti kipas, setelah ia memegang telinganya. Dan orang keenam yang memegang ekor yakin bahwa gajah itu seperti tali. Dalam segi-segi tertentu penilaian mereka benar. Tetapi secara keseluruhan, semuanya berpendapat salah. Mereka mencoba membuat suatu gambaran dari suatu obyek yang disebut model. Tetapi apa yang diketahuinya tidak lengkap, maka modelnya juga salah.
Model merupakan suatu gambaran dari obyek tertentu. Dengan indera dikumpulkan keterangan-keterangan dan kemudian dipilih ciri-ciri yang penting dari obyek itu. Model merupakan sarana untuk memandang suatu masalah dengan cara yang sederhana. Model yang baik cukup hanya mengandung bagian-bagian yang penting saja. Dengan menggunakan model kita dapat mengendalikan lingkungan dan membangun suatu siswa yang berguna, langsung tergantung pada kesanggupan menemukan model-model yang tepat.
e. Keterampilan berkomunikasi
Suatu teknologi baru diperoleh karena adanya kemampuan manusia mengsintesakan informasi mengenai komponen lain yang saling berpengaruh. Komunikasi para ahli dibidang masing-masing merupakan suatu yang mutlak yang harus dilakukan. Adanya komunikasi ini akan mendorong para ahli untuk mencapai yang terbaik dalam bidangnya yang akan sangat berguna untuk tercapainya suatu teknologi baru. Bioteknologi yang menjadi tumpuan di masa ini dan yang akan datang adalah suatu contoh keberhasilan karena adanya komunikasi antar berbagai ilmuan antara lain para ahli kimia, biologi, fisika, matematika, kedokteran, dan masih banyak lagi.
Informasi dikomunikasikan orang melalui lisan dan tulisan dengan menggunakan berbagai bahasa. Sekarang ini di dunia terdapat 3.000 sampai 10.000 bahasa. Bahasa yang paling banyak dipakai adalah bahasa :
Cina
Inggris
Hindi – Urdu
Spanyol
Rusia
Oleh karenanya penguasaan bahasa asing merupakan sarana yang penting sebagai alat komunikasi bagi para pembuat keputusan.
f. Menggunakan pendekatan umpan balik
Sistem umpan balik sebagai cara pemecahan masalah. Umumnya masalah timbul bila output tidak sama dengan input.
Jika diperhatikan keenam keterampilan untuk memecahkan masalah teknologi tersebut tidak hanya diperlukan untuk memecahkan masalah teknologi tetapi merupakan suatu keterampilan yang sangat bermanfaat dan dapat diterapkan untuk memecahkan masalah sehari-hari dalam kehidupan kita.
BAB IX
PERMASALAHAN PENDIDIKAN IPA
Mengulang kegiatan belajar di atas, terutama bagian yang belum anda kuasai.
Dalam pasal 3 UU No. 2 Tahun 1989 tentang sistem Pendidikan Nasional, tertera bahwa pendidikan nasional berfungsi mengembangkan kemampuan serta meningkatkan mutu kehidupan dan martabat manusia Indonesia dalam rangka upaya mewujudkan tujuan pendidikan nasional.
Selanjutnya pasal 4 tentang tujuan pendidikan nasional menggariskan, bahwa Pendidikan Nasional bertujuan mencerdaskan kehidupan bangsa dan mengembangkan manusia seutuhnya, yaitu manusia yang beriman dan bertaqwa terhadap tuhan yang maha esa dan berbudi pekerti luhur, memiliki pengetahuan dan keterampilan, kesehatan jasmani dan rohani, kepribadian yang mantap dan mandiri serta rasa tanggung jawab kemasyarakatan dan kebangsaan.
Dari rumusan fungsi dan tujuan pendidikan nasional yang dikemukakan di atas, jelas sekali besar tanggung jawab kita dalam merencanakan, melaksanakan dan mengelola pendidikan pada umumnya, pendidikan sains pada khususnya di negara tercinta ini.
Lebih lanjut UU No. 2 Tahun 1989 mengenal tiga jenjang pendidikan; pendidikan dasar, pendidikan menengah, dan pendidikan tinggi. Masing-masing jenjang telah ditegaskan tugasnya, dan jenjang pendidikan yang lebih rendah merupakan persiapan bagi pendidikan yang lebih tinggi jenjangnya, dan juga sebagai persiapan memasuki dunia kerja. Untuk keperluan modul ini hanya jenjang pendidikan dasar yang akan diuraikan lebih lanjut tugasnya, yaitu :
 Pendidikan dasar diselenggarakan untuk mengembangkan sikap dan kemampuan serta memberikan pengetahuan dan keterampilan dasar yang diperlukan untuk hidup dalam masyarakat serta mempersiapkan peserta didik yang memenuhi persyaratan untuk mengikuti pendidikan menengah. (Pasal 15 aya 1).
Dengan membahas Permasalahan Pendidikan IPA tentang beberapa aspek pendidikan sains, diharapkan dalam modul ini akhirnya dapat dikemukakan beberapa gagasan dalam menyongsong tugas yang ditimpakan pada kita semua untuk mengembangkan kurikulum pendidikan sains untuk pendidikan dasar 9 tahun.
1. Cara Belajar Siswa Aktif (CBSA)
Kalau kita perhatikan betapa terkenalnya gagasan CBSA dalam dunia pendidikan pada umumnya, pendidikan sains pada khususnya, dalam beberapa tahun terakhir ini, kita tentu berharap bahwa kualitas pendidikan kita akan meningkat. Tetapi ternyata tidak demikian. Apakah sebabnya? Cukup sulit untuk menjawabnya.
Beberapa hasil pengamatan dapat dikemukakan di bawah ini. Mungkin karena konsep CBSA itu tidak begitu besar bagi sebagian guru, ada yang menganggap mengutip pelajaran dari papan tulis sudah merupakan CBSA, dan ada yang menganggap siswa baru aktif bila ia terlibat dalam pemecahan masalah. Demikian pula CBSA bertitik tolak dari anggapan bahwa siswa memiliki potensi untuk berpikir sendiri, dan untuk itu ia harus diberi kesempatan. Bagaimana pelaksanaannya dilapangan? Guru membiarkan para siswa melakukan kegiatan-kegiatan tanpa diberi bimbingan, apakah itu berupa pertanyaan, sebab dengan membimbing kesempatan untuk berpikir sendiri dikurangi. Apa pula guru yang mengasosiasikan CBSA dengan belajar kelompok. Jadi, kalau siswa belajar secara kasikal, maka CBSA tidak dapat diterapkan. Yang lebih hebat lagi ialah mengasosiasikan CBSA dengan macam bangku sekolah. Bila bangku sekolah itu seperti dijaman dahulu, yaitu tidak dapat dipindah-pindahkan, karena berat, maka CBSA tidak dapat dilaksanakan. Dan yang lebih mengejutkan lagi ialah foto yang dimuat dalam koran KOMPAS dua atau tiga tahun yang lalu tentang pelajaran CBSA yang berlangsung di salah satu sekolah dasar di Cianjur, dan foto itu menunjukkan ada seorang siswa yang naik ke atas meja, dan inilah yang rupanya menjadi ukuran keaktifan siswa itu. Pada hal keaktifan dalam rangka CBSA meliputi keaktifan normal, meskipun untuk mencapai maksud ini dalam banyak hal dipersyaratkan keterlibatan langsung dalam berbagai bentuk keaktifan fisik (Raka Joni, 1980:2). Selanjutnya dikemukakan pula, bahwa dalam melaksanakan CBSA para siswa hendaknya diberi banyak kesempatan berpikir sendiri. Tetapi masalahnya ialah para siswa itu pada umumnya tidak begitu saja dapat berpikir sendiri, kalau para guru tidak memberi rangsangan ke arah itu, yaitu dengan mengajukan pertanyaan-pertanyaan yang meminta mereka berpikir, bukan pertanyaan hafalan. Dan inilah yang masih kurang sekali kita berlangsung didalam kelas. Kalau guru bertanya, pada umumnya pertanyaan itu berupa pertanyaan “apa”. Jarang kita mendengar pertanyaan “mengapa” atau “bagaimana”, yang meminta para siswa untuk berpikir dalam memberikan jawaban. Salah satu penelitian yang dilakukan di Amerika Serikat mengungkapkan bahwa, 90% pertanyaan guru merupakan pertanyaan yang meminta siswa menghafal (Carin and Sund, 1970). Tidak mustahil kalau hal ini juga ditemukan di negara kita dewasa ini.
Perlu dikemukakan, bahwa usaha ke arah menggalakkan CBSA dalam pendidikan pada umumnya ditekankan lagi oleh Bapak Menteri Pendidikan dan Kebudayaan kita pada sambutan pembukaan Rapat Kerja Nasional (1989) untuk sekolah dasar. Yang masih dipertanyakan ialah sejauh mana keinginan Bapak Menteri dan para penulis buku itu menjadi kenyataan dalam kelas.
2. Pendekatan Keterampilan Proses
Selain CBSA dunia pendidikan kita juga mendengung-dengungkan penggunaan pendekatan keterampilan proses. Apakah seharusnya pendekatan keterampilan proses itu?
Conny Semiawan, dkk. (1985) mengemukakan bahwa, dengan mengembangkan keterampilan-keterampilan memproseskan perolehan (mengamati, menghitung, mengukur, mengklasifikasi, mencari hubungan ruang/waktu, membuat hipotesis, merencanakan penelitian/eksperimen, mengendalikan variabel, menafsirkan data, menyusun kesimpulan sementara, meramalkan, menerapkan, mengkomunikasikan), anak akan mampu menemukan dan mengembangkan sendiri fakta dan konsep serta menumbuhkan dan mengembangkan sikap dan nilai yang dituntut. Proses belajar mengajar semacam ini akan menciptakan kondisi cara belajar siswa aktif. Jadi apa yang dikemukakan terdahulu tentang CBSA lebih diperjelas oleh pendekatan ketrampilan proses ini.
Dalam pendidikan sains keterampilan proses itu sudah dipermasalahkan sejak tahun 1980. Paada Bulan September 1980 tim pendidikan sains dari BP3K dengan bantuan dari British Council mengadakan seminar Lokakarya dengan tujuan agar para guru sains di Sekolah Dasar lebih memberikan perhatian pada pengembangan keterampilan-keterampilan proses sains. Dari wawancara dengan para guru yang berada disekitar kota Cianjur dan observasi yang dilakukan di beberapa sekolah dasar di daerah itu diketahui betapa miskinnya pengetahuan guru tentang keterampilan-keterampilan proses sains ini, apalagi tentang pengembangannya pengembangan keterampilan proses itu dalam pendidikan sains (Wayne Harlen & Rana Dahar, 1981). Dalam tahun-tahun berikutnya diadakan penataran bagi para guru di daerah ini untuk menyadarkan mereka betapa pentingnya pengembangan keterampilan proses itu dalam pendidikan sains.
Kita mengetahui, bahwa sains itu pada hakikatnya meliputi kumpulan pengetahuan yang dikenal dengan produk sains. Produk sains yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip, hukum-hukum, dan teori-teori sains yang kita kenal dewasa ini yang begitu banyak itu sehingga kita mendengar kata “ledakan pengetahuan”, dicapai berkat proses sains itu. Jadi kalai kita hanya mengajarkan produk sains pada anak-anak kita, tanpa mereka mengetahui dan memiliki proses sains, maka yang kita ajarkan bukan sains, dan tidak dapat kita harapkan mereka akan menjadi ilmuwan dikemudian hari yang akan turut serta dalam mengembangkan dan memperoleh pengetahuan sains. Kita tidak akan mengenal pemenang hadiah Nobel dari Indonesia. Selama ini kita hanya “mengimport” sains dari negara-negara yang sudah maju, dan yang kita import lebih banyak produk sains dari pada proses sains(B. Soeprapto, 1982). Dengan lain perkataan selama ini kita hanya menerima informasi, sedangkan kita sendiri tidak tau kurang melakukan kegiatan-kegiatan ilmiah untuk menghasilkan informasi ilmiah itu. Padahal sebagai bangsa kita juga ingin mempunyai andal dalam pertumbuhan sains yang dewasa ini sangat mempengaruhi kehidupan kita. Apa yang dapat kita lakukan dalam pendidikan sains?
Sebenarnya kurikulum 1975 sudah mengingatkan kita bahwa dalam pendidikan sains baik produk maupun proses sains harus dikembangkan pada anak-anak kita. Hal ini lebih ditegaskan lagi dalam kurikulum 1984. Kemudian muncul apa yang dinamakan pendekatan keterampilan proses. Tetapi, di lapangan tidak bagitu banyak perubahan yang kita lihat. Para guru masih banyak menekankan pada pemberian informasi pada para siswa. Beberapa alasan yang dikemukakan ialah sarana tidak memadai, jumlah siswa dalam kelas terlalu banyak, materi yang harus diajarkan terlalu banyak, dan evaluasi yang diadakan apakah itu baik evaluasi formatif maupun evaluasi sumatif tidak mengukur pencapaian proses sains. Lalu para guru cenderung mengajar dengan berpedoman pada bentuk-bentuk test yang biasa diberikan dalam tes formatif maupun test sumatif. Dan di pasaran buku yang paling laku ialah buku latihan soal. Jadi bagaimana mau tercapai tujuan pendidikan sains agar anak-anak kita selain menguasai konsep-konsep sains diharapkan juga memiliki keterampilan-keterampilan proses, sikap-sikap dan nilai-nilai sehingga dapat ikut serta dalam proses pengembangan sains dikemudian hari?
Kita dapat bertanya, bagaimana sebetulnya mengembangkan keterampilan-keterampilan proses dalam pendidikan sains itu? Mungkin menggunakan pendekatan keterampilan proses yang telah dikemukakan di atas harus lebih diperjelas. Untuk pendidikan sains, mungkin untuk tingkat pendidikan dasar, keterampilan-keterampilan proses yang perlu dikembangkan ialah mengamati, menafsirkan pengamatan, meramalkan, menggunakan alat/bahan, menerapkan konsep, merencanakan penelitian, berkomunikasi, mengajukan pertanyaan. Untuk dapat lebih operasional, kedelapan keterampilan proses itu dapat diuraikan lagi, misalnya untuk sampai pada menafsirkan pengamatan, para siswa harus melakukan: mencatat setiap pengamatan secara terpisah, menghubungkan hasil-hasil pengamatan, menemukan suatu pola dalam satu seri pengamatan, menarik kesimpulan. Yang menjadi masalah sekarang ialah apakah semua keterampilan proses itu harus secara hirarkis dikembangkan, dan apakah selalu anak-anak harus melakukan eksperimen untuk akhirnya dapat memiliki keterampilan-keterampilan proses itu? Saya kira, kita tidak perlu berbuat demikian, karena kondisi pendidikan di negara kita tidak mengijinkan. Tetapi, bagaimanapun keadaan yang kita hadapi, kita tetap bertujuan agar para siswa memperoleh sains sebagai sebagai produk dan proses. Untuk itu disarankan pendekatan keterampilan proses sains yang mengikuti prinsip-prinsip berikut :
Beberapa prinrip yang mendasari pendekatan keterampilan proses dalam pendidikan sains adalah :
1) Dalam menyusun strategi mengajar, pengembangan keterampilan proses integrasi dengan pengembangan produk sains (konsep-konsep perlu diseleksi, untuk menghindari banyaknya materi yang harus diajarkan), sebab perkembangan ilmiah anak pada hakikatnya merupakan interaksi antara konsep-konsep, keterampilan-keterampilan proses sains, serta nilai-nilai dan sikap-sikap yang timbul akibat dimilikinya konsep dan keterampilan proses itu.
2) Keterampilan-keterampilan proses sains, mulai dari mengamati hingga mengajukan pertanyaan tidak perlu merupakan suatu urutan atau hirarki yang harus diikuti dalam mengajar sains. Kedelapan keterampilan-keterampilan proses sains itu merupakan sejumlah keterampilan proses sains yang diperkirakan sesuai dengan tingkat perkembangan anak di sekolah dasar dan sekolah menengah.
3) Setiap pendekatan atau metode mengajar yang diterapkan dalam pendidikan sains dapat digunakan untuk mengembangkan keterampilan proses sains. Jumlah dan macam keterampilan proses sains tidak perlu sama untuk setiap metoda atau pendekatan yang digunakan guru, asal sesuai dengan tingkat perkembangan anak dan materi yang akan diajarkan.
4) Pendekatan keterampilan proses tidak menunjukkan suatu dikhotomi, tetapi menunjukan suatu kontinum, dengan metode ceramah yang dapat mengembangkan keterampilan proses sains yang paling sedikit hingga metode memecahkan masalah atau pendekatan inkuiri bebas yang paling bebas.
5) Dalam satu satuan waktu, apakah itu satu catur wulan atau satu smester, seluruh keterampilan proses sains harus pernah dikembangkan, dan tersebar pada seluruh materi yang diajarkan dalam satu satuan waktu itu. Pengembangannya hendaknya semaksimal mungkin sesuai dengan waktu pelajaran yang tersedia, dan memperhatikan keseimbangan antara keterampilan-keterampilan proses sains yang dikembangkan. (Ratna Dahar, 1985). Perlu ditambahkan bahwa pertanyaan guru memegang peranan penting dalam menerapkan pendekatan keterampilan proses ini.
3. Konstruktivisma dalam belajar mengajar
Pandangan yang akhir-akhir ini mendapat perhatian ialah pandangan, bahwa pandangan itu dibangun dalam pikiran anak. Inilah pandangan yang dianut para konstruktivisma.
Berdasarkan penelitiannya tentang bagaimana anak-anak memperoleh pengetahuan, Piaget sampai pada kesimpulan, bahwa pengetahuan itu dibangun dalam pikiran anak. Penelitiannya inilah yang menyebabkan ia dikenal sebagai konstruktivis pertama (Bodner, 1986). Ia mempelajari perkembangan berpikir anak-anak, sebab menurutnya ini adalah satu-satunya cara untuk menjawab pertanyaan “Bagaimana kita memperoleh pengetahuan”(Kamis, 1980). Piaget mengemukakan, bahwa pengetahuan itu dibangun sambil anak (yang belajar) mengatur pengalaman-pengelamannya yang terdiri atas struktur-struktur mental atau skema-skema yang sudah ada padanya. Sebagai epistemolog Piaget membedakan antara pengetahuan fisik (physical knowledge), pengetahuan logikomatematik (logico-matematical knowledge), dan pengetahuan sosial (sosial knowledge).
Pengetahuan fisik merupakan pengetahuan tentang benda-benda yang ada “di luar” dan dapat diamati dalam kenyataan eksternal. Mengenal fakta bahwa sebuah bola memantul bila dijatuhkan ke lantai, sedangkan suatu gelas pecah bila jatuh ke lantai, merupakan pengetahuan fisik. Sumber pengetahuan fisik terdapat dalam benda itu sendiri, yaitu dalam cara benda itu memberikan pada subyek hubungan yang diciptakan subyek dan diintroduksikan pada obyek-obyek. Contoh dari suatu hubungan ialah perbedaan antara gelas merah dan gelas hijau, demikian pula tidak dapat ditemukan dimana saja dalam kenyataan eksternal. Perbedaan ini hanya terdapat dalam kepala orang yang menempatkan kedua objek itu dalam hubungan ini, dan bila orang itu tidak dapat menciptakan hubungan ini, perbedaan itu tidak akan ada padanya. Pengetahuan sosial, seperti pada hari Minggu anak-anak tidak bersekolah, didasarkan pada perjanjian sosial, suatu perjanjian atau kebiasaan yang dibuat oleh manusia.
Menurut Piaget, pengetahuan sosial seperti nama hari dalam seminggu atau tanda atom unsur dalam ilmu kimia dapat dipelajari secara langsung, yaitu dari pikiran guru pindah ke pikiran siswa. Sedangkan pengetahuan fisik dan pengetahuan logiko-matematik tidak dapat secara utuh dipindahkan dengan cara demikian. Dengan lain perkataan pengetahuan fisik dan pengetahuan logiko-matematik tidak dapat diteruskan dalam bentuk sudah jadi. Setiap anak harus membangun sendiri pengetahuan itu.
Implikasi pandangan konstruktivis pada pendidikan ialah bahwa dalam mengajar guru seharusnya memperhatikan pengetahuan yang diperoleh anak-anak dari luar sekolah itu, dan menunjang proses alamiah itu. Ini berarti kita harus menerima mengajar bukan sebagai proses dimana gagasan-gagasan guru diteruskan pada para siswa, melainkan sebagai proses-proses untuk mengubah gagasan-gagasan anak yang sudah ada yang mungkin “salah” itu. Bila guru tidak menyadari akan gagasan-gagasan yang dibawa anak ke kelas, dan terus mengajar untuk memberikan pengalaman-pengalaman yang didasarkan atas latar belakang yang diasumsikan sendiri, maka tidak mengherankan bahwa pandangan anak-anak kerap kali tidak dipengaruhi oleh pengalaman-pengalaman di kelas, atau dapat juga pandangan-pandangan itu berubah secara yang tidak diharapkan. Hal ini sesuai dengan saran. Ausubel yang mengemukakan, bahwa pengajaran yang tidak mengindahkan gagasan-gagasan yang dibawa anak-anak, akan membuat miskonsepsi-miskonsepsi mereka lebih kompleks dan stabil (Ausubel, 1978).
Dalam menghadapi situasi pendidikan seperti sekarang ini, sudah sewajarnyalah kita bertanya : “apakah kita sebagai kaum pendidik memperhatikan gagasan-gagasan anak ini? Saya kira belum, sebab pada umumnya kita masih menganut, bahwa pengetahuan itu kita pindahkan dari pikiran kita sebagai guru ke pikiran anak. Sepanjang pengetahuan saya masih kurang sekali penelitian yang dilakukan untuk menyelami gagasan-gagasan anak atau “sains anak” ini. Mangapa ? sebab dalam melakukan penelitian kita masih banyak terpukau oleh pengolahan data dengan menggunakan statistik dengan mengendalikan variabel ini dan variabel itu, sedangkan untuk mengetahui sains anak ini, kita harus menerapkan penelitian pada keadaan bagaimana adanya, yang kita kenal dengan penelitian kualitatif dan penelitian naturalistik. Mengingat begitu besar peranan sains anak dalam pengajaran, seperti yang telah diuraikan di atas, saya menyarankan agar kita mulai dengan penelitian-penelitian untuk menyelami pikiran anak-anak kita, terutama dalam menghadapi penyusunan kurikulum untuk pendidikan dasar 9 tahun yang akan datang.
Walaupun dewasa ini banyak penelitian sedang dilakukan mengenai gagasan-gagasan anak ini, dan mencari cara-cara mengajar untuk dapat mengadakan perubahan konseptual pada anak-anak, untuk sementara baiklah kita membenahi cara mengajar kita, ditinjau dari pandangan kontruktivis ini. Beberapa saran diberikan dibawah ini. Mungkin ada sebagian guru sudah melaksanakan apa yang disarankan, tetapi saya percaya bahwa guru yang demikian sangat sedikit jumlahnya. Dan sekali lagi saya tekankan untuk dapat melaksanakan cara mengajar yang disarankan, perlu sekali kita mengadakan seleksi konsep-konsep yang dimasukkan dalam kurikulum.
Untuk Sekolah Dasar disarankan ha;-hal berikut :
1) Siapkanlah benda-benda nyata untuk digunakan para siswa.
Ada dua alasan bagi prinsip ini. Pengetahuan fisik diperoleh dengan berbuat terhadap benda-benda, dan melihat bagaimana benda-benda itu bereaksi. Misalnya, untuk mengetahui apakah sebuah bola yang dibuat dari tanah liat dapat terapung dalam air, anak itu harus berbuat sesuatu pada bola itu dan memperoleh jawaban dari bola itu. Sambil ia mengubah-ubah perbuatan-perbuatannya, ia menghubungkan perubahan-perubahan dalam perbuatan-perbuatannya dan perubahan-perubahan dalam reaksi-reaksi benda itu. Bukan hanya pengetahuan fisik yang dikembangkannya, melainkan juga pengetahuan logiko-matematik.
Alasan kedua para siswa harus bekerja dengan benda-benda ialah, bahwa inilah satu-satunya cara mereka dapat melogiko-matematikkan kenyataan. Bukan dengan cara belajar kata-kata para siswa menjadi lebih baik berpikir mengenai alam nyata.
2) Dengan memperhatikan empat cara dibawah ini mengenai berbuat terhadap benda-benda, pilihlah pendekatan yang sesuai dengan tingkat perkembangan anak.
a. Berbuat terhadap benda-benda dan melihat bagaimana benda-benda itu beraksi.
b. Berbuat terhadap benda-benda untuk menghasilkan suatu efek yang diinginkan.
c. Menjadi sadar bagaimana seseorang menghasilkan efek yang diinginkan.
d. Menjelaskan.
Bila digunakan dua pendekatan pertama, para siswa dapat diminta untuk menjelaskan yang menyebabkan mereka berpikir. Dalam pelajaran Terapung, melayang dan tenggelam, misalnya waktu guru menyuruh para siswa membuat “kapal-kapal dari tanah liat”, guru menggunakan pendekatan kedua, bila guru meminta para siswa membuat kapal tanah liat yang dapat terapung dalam air. Kemudian bila guru bertanya apa yang akan terjadi bila anak-anak menempatkan benda-benda dalam kapal tanah liat itu, maka guru mengunakan pendekatan yang pertama. Kedua pendekatan ini dan juga pendekatan yang ketiga mengandung unsur-unsur penjelasan, dan pada umumnya yang lebih baik dari pada mengajar menjelaskan, yang bagaimanapun juga sulit bagi para siswa dalam periode-periode konkrit.
Pendekatan yang ketiga, yaitu menjadi sadar bagaimana seseorang menghasilkan efek yang diinginkan, dapat digunakan bila guru menganjurkan siswa untuk bertanya pada siswa yang lain bagaimana ia menyelesaikan tugasnya. Ini merupakan suatu contoh situasi yang secara edukatif baik bagi siswa yang mengajarkan sesuatu dan bagi siswa yang diajarkan sesuatu.
3) Perkenalkan kegiatan yang layak dan menarik, dan berilah para siswa kebebasan untuk menolak saran-saran guru.
4) Mintalah para siswa untuk mengajukan pertanyaan-pertanyaan dan mengemukakan masalah-masalah serta pemecahannya.
Dewasa ini para pendidik kerap kali menganjurkan “pemecahan masalah”, tetapi jarang kita dengar tentang pentingnya penciptaan masalah dan pengajuan pertanyaan. Suatu bagian penting dalam konstruktivisma ialah konstruksi pertanyaan-pertanyaan. Menurut Piaget, perumusan pertanyaan merupakan salah satu bagian yang penting dan paling kreatif dari sains yang diabaikan dalam pendidikan sains.
5) Anjurkan para siswa untuk saling berinteraksi.
6) Hindari istilah-istilah dan tekankan berpikir.
7) Anjurkan para siswa berpikir dengan cara mereka sendiri.
Adakalanya siswa mengemukakan hal-hal yang salah. Walaupun demikian mereka hendaknya dianjurkan untuk berpikir dengan cara mereka sendiri. Sebagian dari intuisi-intuisi mereka itu da yang salah, sebagian ada yang betul, dan gagasan-gagasan ini harus ditelusuri dan dikoordinasikan agar para siswa menjadi pemikir-pemikir yang diharapkan. Untuk tingkat sekolah yang lebih tinggi disarankan penggunaan siklus belajar (Herron, 1988).
Salah satu strategi mengajar untuk menerapkan model konstruktivis ialah penggunaan siklus belajar yang terdiri atas tiga fasa, yaitu fasa eksplorasi, fasa pengenalan konsep, dan fasa aplikasi konsep. Selama fasa eksplorasi para siswa belajar melalui aksi dan reaksi mereka sendiri dalam situasi baru. (Misalnya para siswa bereksperimen dengan gas-gas yang terdapat dalam tabung penyunting untuk melihat bagaimana volum dapat diubah, mengamati film yang mensimulasikan gerak partikel dalam gas dan beberapa hal lain). Dalam fasa ini mereka kerap kali menyelidiki suatu fenomena dengan bimbingan minimal. Fenomena baru itu seharusnya menimbulkan pertanyaan-pertanyaan atau kekomplek yang tidak dapat mereka pecahkan dengan gagasan-gagasan mereka yang ada, atau dengan pola-pola penalaran yang bisa mereka gunakan. Dengan lain perkataan fasa ini menyediakan kesempatan bagi para siswa untuk menyuarakan gagasan-gagasan yang bertentangan, dan dapat menimbulkan perdebatan tentang mengapa mereka mempunyai gagasan-gagasan demikian. Eksplorasi juga membawa para siswa pada penemuan suatu pola keteraturan dalam fenomena yang diselidiki. Fasa kedua ialah pengenalan konsep, yang biasanya dimulai dengan memperkenalkan suatu konsep atau konsep-konsep yang ada hubungannya dengan fenomena yang diselidiki, dan didiskusikan dalam konteks apa yang telah diamati selama fase eksplorasi. (Misalnya dalam fasa ini dapat didiskusikan apa yang dimaksud dengan tekanan gas dan volum gas, atau energi kinetik molekul-molekul gas). Sesudah pengenalan konsep, fasa aplikasi menyediakan kesempatan bagi para siswa untuk menggunakan konsep-konsep yang telah diperkenalkan untuk menyelidiki sifat-sifat gas-gas lebih lanjut.
4. Konstruktivisma dan peta konsep
Gagasan para penanut konstruktivis merupakan dasar teoretis bagi perbedaan antara belajar bermakna (meaningful learning) dan belajar hafalan (rote learning) menurut Ausubel. (Ausubel, 1978). Dalam belajar bermakna pengetahuan baru dikaitkan pada konsep-konsep relevan yang sudah ada dalam struktur kognitif. Bila dalam struktur kognitif tidak ada terdapat konsep-konsep yang relevan, pengetahuan baru dipelajari secara hafalan. Jadi, menurut Ausubel penting bagi guru untuk mengetahui apa yang telah diketahui para siswa sebelum ia memulai suatu pelajaran. Tetapi Ausubel belum menyediakan suatu alat atau cara bagi guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa yang telah dapat diketahui siswa. Novak (1985) dalam bukunya Learning how to learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan pertolongan peta konsep.
Peta konsep memperlihatkan bagaimana konsep-konsep saling terkait. Untuk menyusun peta konsep dibutuhkan konsep-konsep atau kejadian-kejadian dan kata atau kata-kata penghubung yang akan mengaitkan konsep-konsep menjadi proposisi yang bermakna. Proposisi-proposisi inilah yang disimpan dalam struktur kognitif. Sebagai suatu contoh proposisi : Air dibutuhkan makhluk hidup, dimana air dan makhluk hidup merupakan konsep, sedangkan dibutuhkan merupakan kata penghubung. Dengan memiliki berbagai proposisi yang menyangkut konsep air. Misalnya air dapat berubah tingkat wujud, dan air itu terdiri atas molekul-molekul, maka meningkatlah makna dan ketelitian makna bagi konsep air itu pada diri siswa.
Menurut Novak pembuatan peta konsep merupakan suatu teknik untuk mengungkapkan konsep-konsep dan proposisi-proposisi. Pengungkapan ini dapat digunakan guru untuk mengetahui apa yang telah diketahui para siswa sebelum ia mulai mengajarkan pokok bahasan baru. Dengan demikian guru dapat mengajar dengan bertitik tolak dari apa yang telah diketahui siswa mengenai topik yang akan diajarkannya. Inilah yang menjadi dasar pemikiran para konstruktivis, dan ini pula yang menjadi dasar belajar bermakna yang dikemukakan Ausubel, dan yang kita harapkan terjadi pada anak-anak kita.
Sekarang mari kita perhatikan kegunaan peta konsep bagi para siswa. Cara yang paling baik untuk menolong para siswa belajar bermakna ialah dengan dengan menolong mereka secara eksplisit melihat sifat dan peranan konsep-konsep dan hubungan antara konsep-konsep sebagaimana itu terdapat dalam pikiran mereka dan sebagaimana itu terdapat di luar mereka. Dalam buku-buku pelajaran dan pelajaran yang diberikan guru. Hal ini kelihatannya sederhana, tetapi sulit untuk menyadarkan para siswa bahwa apa yang mereka lihat, dengar, rasa atau cium sebagian tergantung pada konsep-konsep atau gagasan-gagasan yang mereka miliki dalam pikiran mereka. Lagi pula bukan hanya di sekolah mereka harus berlaku demikian, melainkan juga di rumah waktu mereka belajar. Di rumah bukan guru yang mereka hadapi, melainkan buku-buku pelajaran. Karena apa yang tersimpan dalam struktur kognitif ialah proposisi-proposisi, bukan kata-kata yang membentuk kalimat-kalimat seperti yang tertulis dalam buku, maka untuk benar-benar memahami buku pelajaran, para siswa harus berusaha mengeluarkan konsep-konsep dari dalam buku yang sedang mereka pelajari, kemudian menempatkan konsep yang paling inklusif dibagian atas pada peta konsep. Lalu mereka mencoba menghubung-hubungkan konsep-konsep itu secara hirarki dengan menggunakan kata penghubung sehingga terbentuk proposisi-proposisi yang bermakna. Inilah cara pembuatan peta konsep yang mencerminkan bagaimana siswa membangun pengetahuannya. Membangun peta konsep secara hirarki memerlukan berfikir secara aktif, secara aktif menghubungkan pengetahuan baru ke dalam kerangka konseptual yang sudah ada. Sambil mempelajari materi pelajaran tertentu siswa dapat melihat hubungan-hubungan baru antara topik-topik yang sebelumnya mungkin kelihatan tidak berhubungan. Siswa yang kreatif akan melihat berbagai cara untuk menyajikan hubungan-hubungan konsep-konsep dan hirarki-hirarki.
Diantara beberapa orang anak yang telah manggunakan peta konsep dalam belajar yang saya amati. Ada yang mengatakan bahwa cara ini benar-benar dapat membuat mereka berfikir; ada pula yang mengemukakan bahwa cara ini benar-benar membuat mereka berfikir; ada pula yang selama ini tidak mereka lihat, ada pula yang berkata dengan membuat peta konsep mereka menjadi lebih siap menghadapi ulangan atau ujian.
Sekarang yang menjadi masalah, beberapa orang siswa yang mau membuat peta konsep, tanpa dianjurkan oleh para guru. Apakah suasana belajar di dalam kelas menghendaki para siswa untuk mengaitkan konsep-konsep baru yang diajarkan guru dengan konsep-konsep yang mereka telah miliki agar belajar bermakna terjadi? Seberapa jauh guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa sebelum ia memulai pelajarannya? Dan juga apakah penggunaan buku-buku yang hanya berisi rangkuman yang paling laku meminta para siswa berfikir, meminta para siswa membangun pengetahuan mereka? Semua pertanyaan-pertanyaan ini hendaknya menjadi pemikiran kita dalam merencanakan kurikulum untuk pendidikan dasar 9 tahun.
5. Sains, teknologi dan masyarakat
Setelah membaca 1985 Year Book of The National Science Teacher Association mengenai pendidikan sains yang harus dihubungkan dengan teknologi dan masyarakat (Science Technology Society disingkat STS) di Amerika Serikat, saya berpendapat bahwa untuk pendidikan dasar 9 tahun kita belum perlu memikirkan kurikulum sejauh itu. Mungkin untuk tingkat yang lebih tinggi hal itu dapat kita perhatikan. Saya berpendapat bahwa unifying concepts untuk STS itu merupakan konsep-konsep yang belum dapat diberikan pada anak-anak kita yang berumur antara 7-15 tahun, dengan pengetahuan sainsnya yang sangat terbatas.
6. Rekomendasi
Setelah memberikan uraian diatas, saya menyarankan hal-hal berikut bagi pengembangan kuriulum 9 tahun.
1) Selama ini kurikulum kita dikatakan yang kurikulum yang overloaded. Hal ini terbukti dari kegiatan guru yang mengajar terutama dengan metoda ceramah tanpa menghiraukan CBSA, pendekatan keterampilan proses, apalagi memperhatikan gagasan-gagasan apa yang telah dimiliki para siswa. Oleh karena itu kita harus melakukan seleksi konsep-konsep sains dengan cermat sekali. Tidak perlu semua konsep dianggap penting, dan jangan pula kita memasukan begitu banyak kepentingan bidang-bidang lain ke dalam kurikulum sains. Bagaimanapun juga kemampuan anak untuk mencernakan informasi terbatas. Lagi pula dengan demikian para guru dapat kita minta untuk dapat melaksanakan proses belajar mengajar sebagaimana mestinya.
2) Pendidikan sains di pendidikan dasar hendaknya ditekankan pada pengembangan kemampuan berpikir. Apa yang kita capai selama ini dalam pendidikan yang kita berikan kepada anak-anak kita ialah mereka malas berpikir. Hal ini tercermin mulai dari sekolah dasar hingga perguruan tinggi. Pada hal penerapan CBSA, pendekatan keterampilan proses, bila dilaksanakan dengan sudah melatih para siswa berpikir. Apabila kalau kita terapkan gagasan para konstruktivis bahwa anak itu harus aktif membangun pengetahuannya.
3) Buku-buku pelajaran yang digunakan untuk menanamkan konsep hendaknya jangan yang berupa rangkuman. Anak-anak kita sedini mungkin kita biasakan membaca buku, dan dapat mengeluarkan dan dapat mengeluarkan konsep-konsep yang penting, kemudian mengaitkannya dengan konsep-konsep yang telah mereka miliki. Peta konsep dapat mereka gunakan untuk menolong belajar bagaimana belajar.