HAKEKAT SAINS

HAKEKAT SAINS

Pengertian IPA

IPA atau sains adalah ilmu yang mempelajari tentang sebab akibat peristiwa-peristiwa yang terjadi di alam. IPA dapat juga didefinisikan sebagai kumpulan pengetahuan yang sistimatik dari gejala - gejala alam. H.W. Powler mendefinisikan pengertian tentang IPA sebagai “ Systematic and formulated knowledge dealing with material phenomena and based mainly on observation and induction “. Terjemahan bebasnya adalah, “ Ilmu yang sistematis dan dirumuskan, yang berhubungan dengan gejala-gejala kebendaan dan didasarkan terutama atas pengamatan induksi “. Sedangkan Robert B Sund mendefinisikan IPA sebagai pengetahuan yang sistimatis atau tersusun secara teratur berlaku umum dan berupa kumpulan data hasil observasi dan eksperimen. 

Unsur utama yang terdapat dalam IPA yaitu sikap manusia, proses, dan produk yang satu sama lain tidak dapat dipisahkan. Rasa ingin tahu pada masalah yang terjadi di alam merupakan sikap manusia; manusia kemudian mencoba memecahkan masalah yang dihadapinya, pada tahapan digunakan proses atau metoda dengan cara menyusun hipotesis, melakukan kegiatan untuk membuktikan kebenaran hipotesisnya, dan mengevaluasi apa yang telah dilakukannya. Hasil atau produk dari kegiatan yang telah dilakukannya tersebut berupa fakta-fakta, prinsip-prinsip, atau teori-teori.
Berdasarkan uraian di atas maka tinjauan kita terhadap IPA pada hakekatnya dapat dilihat dari dua segi, yaitu :

a. Sains sebagai proses

Pengertian IPA sebagai proses maksudnya adalah bagaimana cara mendapatkan ilmu pengetahuan tersebut. 

Pengertian mendapatkan pengetahuan untuk siswa dapat berupa konsep-konsep yang sedang dipelajarinya. Penekanan dari hakekat IPA sebagai proses adalah pada bagaimana seorang siswa menemukan sendiri apa yang sedang dipelajarinya. Yang dimaksud dengan menemukan sendiri disini bukan berarti konsep yang sedang dipelajarinya adalah murni hasil pemikiran siswa tersebut. Dalam hal ini, siswa masih tetap mempelajari konsep-konsep yang sudah ditemukan oleh para akhli IPA, tetapi yang menjadi titik berat adalah bagaimana urutan-urutan atau tahapan-tahap yang dilakukan siswa pada saat mempelajari konsep tersebut.

Jika siswa dalam memahami suatu konsep sesuai dengan urutan atau langkah yang seharusnya, maka berarti siswa tersebut telah memahami hakekat IPA sebagai proses.
Sebagai contoh akan dijelaskan bagaimana seorang siswa memahami konduktor dan isolator. Siwa tidak menghapal definisi konduktor dan isolator tetapi siswa mengerti apa yang dimaksud dengan konduktor dan isolator setelah siswa tersebut melakukan kegiatan dengan menggunakan batere, kabel, bolalampu, dan benda-benda yang akan diselidikinya.
Mula-mula siswa mencoba membuat rangkaian dengan menggunakan apa yang sudah disiapkannya, kemudian mereka mencoba mengganti hubungan kabel dengan benda-benda yang sedang diselidikinya satu-persatu. Setelah semua benda diselidiki, ternyata ada dua kelompok benda yang sifatnya berbeda yaitu kelompok pertama terdiri atas kayu, karet, kaca, dan kertas tidak dapat menyalakan bola lampu; sedangkan kelompok kedua terdiri atas besi, aluminium, tembaga, dan seng dapat menyalakan lampu. Selanjutnya diharapkan siswa dapat menggeneralisasikan sendiri benda-benda lainnya yang tidak dapat menghantarkan arus listrik dan benda-benda lainnya yang dapat menghantarkan arus listrik. Dari kegiatan yang dilakukannya tersebut, siswa dapat mengelompokan sendiri benda yang termasuk isolator dan benda yang termasuk konduktor.

Kegiatan seperti itu mencerminkan hakekat IPA sebagai proses; karena siswa pada saat mempelajari konsep isolator dan konduktor siswa dapat menemukan sendiri apa yang sedang dipelajarinya.

b. Sains sebagai Produk

Pengertian IPA sebagai produk maksudnya adalah lebih menekankan pada memahami apa yang sudah dihasilkan oleh IPA itu sendiri misalnya, prinsip-pinsip, hukum-hukum, dan rumus-rumus.
Usaha pemahaman siswa terhadap prinsip-prinsip, hukum-hukum, dan penggunaan rumus-rumus yang berlaku dalam IPA menunjukkan hakekat IPA sebagai produk.
Pemahaman yang dilakukan siswa terhadap prinsip-prinsip, hukum-hukum, dan rumus-rumus tidak memerlukan urutan atau tahapan tertentu. Siwa cukup memahami isi kandungan dari prinsip atau hukum yang sedang dipelajarinya itu; atau bagaimana caranya menggunakan rumus untuk memecahkan soal yang sedang dibahasnya.

Jika siswa hanya mempelajari prinsip-prinsip, hukum-hukum, rumus-rumus dengan cara seperti itu, berarti siswa hanya mempelajari apa yang sudah dihasilkan ( produk ) oleh para akhli tanpa memikirkan/mengetahui bagaimana caranya prinsip-prinsip, hukum-hukum, rumus-rumus itu ditemukan. Kegiatan yang dilakukan siswa seperti itu berarti telah mengganggap IPA hanya sebagai produk saja. 

c. Sains sebagai Sikap/Nilai

sains diyakini dapat melatih atau menanamkan sikap dan nilai positif dalam diri siswa. Jujur, dapat bekerja sama, teliti, tekun, hati-hati, toleran, skeptis, merupakan sikap dan nilai yang dapat terbentuk melalui pembelajaran sains.
Pembelajaran sains yang dapat terlaksana dengan baik, akan dapat membentuk sikap dan nilai positif dalam diri siswa sebagai bekal yang diperlukannya dalam mengatasi permasalahan yang dihadapinya dalam kehidupan. Tentunya hal tersebut dapat tercapai jika pembelajaran sains dipandang sebagai proses tidak hanya sekedar mempelajari produknya saja.

Hakekat Pendidikan IPA

Tujuan Pendidikan Nasional Negara Indonesia adalah : “ Untuk membentuk manusia-manusia pembangunan yang ber-Pancasila dan membentuk manusia Indonesia yang sehat jasmani dan rohaninya, memiliki pengetahuan dan terampil dapat mengembangkan kreativitas dan tanggung jawab, dapat menyuburkan sikap demokrasi dan penuh tenggang rasa, dapat mengembangkan kecerdasaan yang tinggi dan disertai dengan budi pekerti yang luhur, mencintai bangsanya dan mencintai sesama manusia sesuai dengan ketentuan-ketentuan UUD 1945 “.

Tujuan Pendidikan Nasional tersebut kemudian dijabarkan lagi kedalam kurikulum untuk setiap mata pelajaran. Tentunya setiap mata pelajaran mampunyai perannya sendiri dalam mencapai tujuan nasional yang telah dirumuskan oleh pemerintah.
IPA telah dinilai mempunyai peran yang sangat besar dalam usaha mensejahterakan dan mencerdaskan kehidupan suatu bangsa. Hal ini disebabkan IPA merupakan dasar dari teknologi; sedangkan teknologi itu sendiri merupakan tulang punggung kemajuan suatu negara.

Pada hakekatnya Pendidikan IPA di Indonesia bertujuan untuk :
a. Memberi pengetahuan sebagai bekal hidup kepada anak tentang dunia dimana mereka hidup, agar anak tidak keliru terhadap alam sekitar.

b. Memberi bekal pengetahuan praktis , agar anak dapat menyongsong dan menghadapi kehidupan modern yang serba praktis dan tepat.

c. Menanamkan sikap hidup yang ilmiah; seperti sikap objektif, tidak tergesa-gesa dalam mengambil kesimpulan, terbuka, dapat membedakan antara fakta dan opini, bersifat hati-hati, dan mempunyai rasa ingin menyelidiki.

d. Memberikan keterampilan yang dapat digunakan dalam mengatasi segala permasalahan yang ditemukan dalam kehidupannya.

e. Menanamkan rasa hormat dan menghargai kepada penemu-penemu IPA, yang telah banyak berjasa bagi kesejahteraan dunia dan manusia.

f. Menanamkan rasa cinta terhadap alam sekitar, sehingga menyadari kebesaran dan keagungan Tuhan Yang Maha Esa.

Hakekat pendidikan IPA yang diuraikan di atas baru akan dapat tercapai jika semua pihak yang terlibat dalam dunia pendidikan bahu membahu dalam usaha mencerdaskan manusia Indonesia. Tentunya semua itu baru dapat berjalan dengan baik jika ditunjang dengan sarana dan prasarana yang memadai. Jika sarana dan prasaran penunjang tidak baik, maka usaha mencerdaskan manusia Indonesia seutuhnya akan sulit terwujud.

Hakekat Sains dan Pembelajaran Sains di Sekolah Dasar

Ilmu pengetahuan alam (IPA) atau Sains dalam arti sempit telah dijelaskan diatas merupakan disiplin ilmu yang terdiri dari physical sciences (ilmu fisik) dan life sciences (ilmu biologi). Yang termasuk physical sciences adalah ilmu-ilmu astronomi, kimia, geologi,mineralogi, meteorologi, dan fisika, sedangkan life science meliputi anatomi, fisiologi,zoologi, citologi, embriologi, mikrobiologi.

IPA (Sains) berupaya membangkitkan minat manusia agar mau meningkatkan kecerdasan dan pemahamannya tentang alam seisinya yang penuh dengan rahasia yang tak habis-habisnya. Dengan tersingkapnya tabir rahasia alam itu satu persatu, serta mengalirnya informasi yang dihasilkannya, jangkauan Sains semakin luas dan lahirlah sifat terapannya, yaitu teknologi adalah lebar. Namun dari waktu jarak tersebut semakin lama semakin sempit, sehingga semboyan " Sains hari ini adalah teknologi hari esok" merupakan semboyan yang berkali-kali dibuktikan oleh sejarah. Bahkan kini Sains dan teknologi manunggal menjadi budaya ilmu pengetahuan dan teknologi yang saling mengisi (komplementer), ibarat mata uang, yaitu satu sisinya mengandung hakikat Sains (the nature of Science) dan sisi yang lainnya mengandung makna teknologi (the meaning of technology).

IPA membahas tentang gejala-gejala alam yang disusun secara sistematis yang didasarkan pada hasil percobaan dan pengamatan yang dilakukan oleh manusia. Hal ini sebagaimana yang dikemukakan oleh Powler (dalam Wina-putra, 1992:122) bahwa IPA merupakan ilmu yang berhubungan dengan gejala-gejala alam dan kebendaan yang sistematis yang tersusun secara teratur, berlaku umum yang berupa kumpulan dari hasil obervasi dan eksperimen.

D.    Sains dalam kurikulum Sekolah Dasar

Dari uraian di atas Sains adalah ilmu pengetahuan yang mempunyai Obyek, menggunakan metode Ilmiah sehingga perlu diajarkan di Sekolah Dasar. Setiap guru harus paham akan alasan mengapa sains perlu diajarkan di sekolah dasar. Ada berbagai alasan yang menyebabkan satu mata pelajaran itu dimasuk ke dalam kurikulum suatu sekolah. Usman Samatowa menegemukakan empat Alasan sains dimasukan dikurikulum Sekolah Dasar yaitu:

1.                  Bahwa sains berfaedah Bagi suatu bangsa, kiranya tidak perlu dipersoalkan panjang lebar. Kesejahteraan materil suatu bangsa banyak sekali tergantung pada kemampuan bangsa itu dalam bidang sains, sebab sains merupakan dasar teknologi, sering disebut-sebut sebagai tulang punggung pembangunan. Pengetahuan dasar untuk teknologi ialah sains. Orang tidak menjadi Insinyur elektronika yang baik, atau dokter yang baik, tanpa dasar yang cukup luas mengenai berbagai gejala alam.

2.                  Bila diajarkan sains menurut cara yang tepat, maka sains merupakan suatu mata pelajaran yang memberikan kesempatan berpikir kritis; misalnya sains diajarkan dengan mengikuti metode "menemukan sendiri". Dengan ini anak dihadapkan pada suatu masalah; umpamanya dapat dikemukakan suatu masalah demikian". Dapatkah tumbuhan hidup tanpa daun?" Anak diminta untuk mencari dan menyelidiki hal ini.

3.                  Bila sains diajarkan melalui percobaan-percobaan yang dilakukan sendiri oleh anak. Maka sains tidaklah merupakan mata pelajaran yang bersifat hafalan belaka.

4.                  Mata pelajaran ini mempunyai: nilai-nilai pendidikan yaitu mempunyai potensi yang dapat membentuk keprbadian anak secara keseluruhan.

Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) IPA di SD/MI merupakan standar minimum yang secara nasional harus dicapai oleh peserta didik dan menjadi acuan dalam pengembangan kurikulum di setiap satuan pendidikan. Pencapaian SK dan KD didasarkan pada pemberdayaan peserta didik untuk membangun kemampuan, bekerja ilmiah, dan pengetahuan sendiri yang difasilitasi oleh guru.

E.     Hakekat Pendekatan Sains, Teknologi dan Masyarakat

Pendekatan Sains, Teknologi dan masyarakat (STM) adalah pengindonesiaan dari Science-Technology-Society (STS) yang pertama kali dikembangkan di Amerika Serikat pada tahun 1980-an, dan selanjutnya berkembang di Inggris dan Australia. National Science Teacher Association atau NSTA, mendefinisikan pendekatan ini sebagai belajar/mengajar sains dan teknologi dalam konteks pengalaman manusia. Dengan volume informasi dalam masyarakat yang terus meningkat dan kebutuhan bagi penguasaan ilmu pengetahuan, teknologi, dan hubungannya dengan kehidupan masyarakat dapat menjadi lebih mendalam, maka pendekatan STM dapat sangat membantu bagi anak. Oleh karena, pendekatan ini mencakup interdisipliner konten dan benar-benar melibatkan anak sehingga dapat meningkatkan kemampuan anak. Pendekatan ini dimaksudkan untuk menjembatani kesenjangan antara kemajuan iptek, membanjirnya informasi ilmiah dalam dunia pendidikan, dan nilai-nilai iptek itu sendiri dalam kehidupan masyarakat sehari-hari.

Pendekatan Sains Teknologi dan Masyarakat (STM) dalam pandangan ilmu-ilmu sosial dan humaniora, pada dasarnya memberikan pemahaman tentang kaitan antara sains teknologi dan masyarakat, melatih kepekaan penilaian peserta didik terhadap dampak lingkungan sebagai akibat perkembangan sains dan teknologi. Menurut Raja, keputusan yang dibuat oleh masyarakat biasanya memerlukan penggunaan teknologi untuk melaksanakannya. Bahkan, masyarakat dan ilmu pengetahuan menggunakan teknologi sebagai sarana untuk menyimpan informasi. Peranan penting yang dimiliki oleh teknologi dapat berfungsi sebagai sarana tindakan dan penyidikan dalam pendekatan STM. Data juga menyiratkan sifat ilmu pengetahuan sebagai sebuah bidang di semua masyarakat.

Sains merupakan suatu tubuh pengetahuan (body of knowledge) dan proses penemuan pengetahuan. Teknologi merupakan suatu perangkat keras ataupun perangkat lunak yang digunakan untuk memecahkan masalah bagi pemenuhan kebutuhan manusia.  Sedangkan masyarakat adalah sekelompok manusia yang memiliki wilayah, kebutuhan, dan norma-norma sosial tertentu. Sains, teknologi dan masyarakat satu sama lain saling berinteraksi. Menurut Widyatiningtyas, pendekatan STM dapat menghubungkan kehidupan dunia nyata anak sebagai anggota masyarakat dengan kelas sebagai ruang belajar sains. Proses pendekatan ini dapat memberikan pengalaman belajar bagi anak dalam mengidentifikasi potensi masalah, mengumpulkan data yang berkaitan dengan masalah, mempertimbangkan solusi alternatif, dan mempertimbangkan konsekuensi berdasarkan keputusan tertentu.

Pendidikan sains pada hakekatnya merupakan upaya pemahaman, penyadaran, dan pengembangan nilai positif tentang hakekat sains melalui pembelajaran. Sains pada hakekatnya merupakan ilmu dan pengetahuan tentang fenomena alam yang meliputi produk dan proses. Pendidikan sains merupakan salah satu aspek pendidikan yang menggunakan sains sebagai alat untuk mencapai tujuan pendidikan nasional secara umum dan tujuan pendidikan sains secara khusus, yaitu untuk meningkatkan pengertian terhadap dunia alamiah.

Untuk penyusunan materi pendidikan sains, hendaknya merupakan akumulasi dari konten, proses, dan konteks. Konten, menyangkut hal-hal yang berkaitan dengan fakta, definisi, konsep, prinsip, teori, model, dan terminologi. Proses, berkaitan dengan metodologi atau keterampilan untuk memperoleh dan menemukan konten. Konteks, berkaitan dengan kepentingan sosial baik individu maupun masyarakat atau kepentingan-kepentingan lainnya yang berhubungan dengan perlunya pengembangan dan penyesuaian pendidikan sains untuk menghadapi tantangan kemajuan zaman. Benneth et. al. melaporkan, bahwa pendekatan STM merupakan pendekatan berbasis konteks yang memiliki peranan yang sangat penting dalam memotivasi anak dan mengembangkan keaksaraan ilmiah mereka berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan terhadap anak laki-laki dan perempuan yang berkemampuan rendah. Dengan demikian, tujuan pendekatan STM adalah untuk membentuk individu yang memiliki literasi sains dan teknologi serta memiliki kepedulian terhadap masalah masyarakat dan lingkungannya.

Menurut Rusmansyah, pendekatan STM dilandasi oleh tiga hal penting yaitu:

1.                  Adanya keterkaitan yang erat antara sains, teknologi dan masyarakat.

2.                  Proses belajar-mengajar menganut pandangan konstruktivisme, yang pada pokoknya menggambarkan bahwa anak membentuk atau membangun pengetahuannya melalui interaksinya dengan lingkungan.

3.                  Dalam pengajarannya terkandung lima ranah, yang terdiri atas ranah pengetahuan, ranah sikap, ranah proses sains, ranah kreativitas, dan ranah hubungan dan aplikasi.

Program pembelajaran dengan pendekatan STM pada umumnya mempunyai karakteristik, sebagai berikut:

1.      Identifikasi masalah-masalah setempat.

2.      Penggunaan sumber daya setempat yang digunakan dalam memecahkan masalah.

3.      Keikutsertaan yang aktif dari siswa dalam mencari informasi untuk memecahkan masalah.

4.      Perpanjangan pembelajaran di luar kelas dan sekolah.

5.      Fokus kepada dampak sains dan teknologi terhadap siswa.

6.      Isi dari pembelajaran bukan hanya konsep-konsep saja yang harus dikuasai siswa dalam kelas.

7.      Penekanan pada keterampilan proses di mana siswa dapat menggunakan dalam memecahkan masalah.

8.      Penekanan pada kesadaran karir yang berkaitan dengan sains dan teknologi.

9.      Kesempatan bagi siswa untuk berperan sebagai warga negara identifikasi bagaimana sains dan teknologi berdampak di masa depan.

10.  Kebebasan atau otonomi dalam proses belajar.

F.     Implementasi pendekatan Sains, Teknologi dan Masyarakat dalam Pembelajaran Biologi

Menurut Poedjiadi, pelaksanaan pendekatan STM dapat dilakukan melalui tiga macam strategi, yaitu:

a.       Strategi pertama, menyusun topik-topik tertentu yang menyangkut konsep-konsep yang ingin ditanamkan pada peserta didik. Pada strategi ini, di awal pembelajaran (topik baru) guru memperkenalkan atau menunjukkan kepada peserta didik adanya isu atau masalah di lingkungan anak atau menunjukkan aplikasi sains atau suatu produk teknologi yang ada di lingkungan mereka. Masalah atau isu yang ada di lingkungan masyarakat dapat pula diusahakan agar ditemukan oleh anak sendiri setelah guru membimbing dengan cara-cara tertentu. Melalui kegiatan eksperimen atau diskusi kelompok yang dirancang oleh guru, akhirnya dibangun atau dikonstruksi pengetahuan pada anak. Dalam hal ini, pengetahuan yang berbentuk konsep-konsep.

b.      Strategi kedua, menyajikan suatu topik yang relevan dengan konsep-konsep tertentu yang termasuk dalam standar kompetensi atau kompetensi dasar. Pada saat membahas konsep-konsep tertentu, suatu topik relevan yang telah dirancang sesuai strategi pertama dapat diterapkan dalam pembelajaran. Dengan demikian program STM merupakan suplemen dari kurikulum.

c.       Strategi ketiga, mengajak anak untuk berpikir dan menemukan aplikasi konsep sains dalam industri atau produk teknologi yang ada di masyarakat di sela-sela kegiatan belajar berlangsung. Contoh-contoh adanya aplikasi konsep sains, isu atau masalah, sebaiknya diperkenalkan pada awal pokok bahasan tertentu untuk meningkatkan motivasi peserta didik mempelajari konsep-konsep selanjutnya, atau mengarahkan perhatian peserta didik kepada materi yang akan dibahas sebagai apersepsi.

Untuk mengimplementasikan pendekatan STM dalam pembelajaran, Dass (1999) dalamRaja (2009) mengemukakan empat langkah kegiatan kelas yang secara komprehensif merupakan upaya mengembangkan pemahaman murid dan pelaksanaan suatu proyek STM yang berhubungan preservice  guru. Keempat langkah pembelajaran tersebut adalah fase invitasi atau undangan atau inisiasi, eksplorasi, mengusulkan penjelasan dan solusi, dan mengambil tindakan.

1.      Fase Invitasi

Pada Preservice teachers (PSTs) tahap ini, guru melakukan brainstorming dan menghasilkan beberapa kemungkinan topik untuk penyelidikan. Topik dapat bersifat global atau lokal, tetapi harus merupakan minat siswa dan memberikan wilayah yang cukup untuk penyelidikan bagi siswa. Menurut Aisyah, Apersepsi dalam kehidupan juga dapat dilakukan, yaitu mengaitkan peristiwa yang telah diketahui siswa dengan materi yang akan dibahas. Dengan demikian, tampak adanya kesinambungan pengetahuan, karena diawali dengan hal-hal yang telah diketahui siswa sebelumnya dan ditekankan pada keadaan yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari.

2.      Eksplorasi

Pada tahap ini, guru dan siswa mengidentifikasi daerah kritis penyelidikan. Data-data dan informasi dapat dikumpulkan melalui pertanyaan-pertanyaan atau wawancara, kemudian menganalisis informasi tersebut. Data dan informasi dapat pula diperoleh melalui telekomunikasi, perpustakaan dan sumber-sumber dokumen publik lainnya. Dari sumber-sumber informasi, siswa dapat mengembangkan penyelidikan berbasis ilmu pengetahuan untuk menyelidiki isu-isu yang berkaitan dengan masalah ini. Pemahaman tentang hujan asam, misalnya, dilakukan dalam laboratorium untuk menyelidiki sifat-sifat asam dan basa. Penyelidikan ini memberikan pemahaman dasar untuk pengembangan, pengujian hipotesis, dan mengusulkan tindakan.

Menurut Aisyah, tahap kedua ini merupakan proses pembentukan konsep yang dapat dilakukan melalui berbagai pendekatan dan metode. Misalnya pendekatan keterampilan proses, pendekatan sejarah, pendekatan kecakapan hidup, metode demonstrasi, eksperimen di labolatorium, diskusi kelompok, bermain peran dan lain-lain. Pada akhir tahap kedua, diharapkan melalui konstruksi dan rekonstruksi siswa menemukan konsep-konsep yang benar atau konsep-konsep para ilmuan. Selanjutnya berbekal pemahaman konsep yang benar siswa melanjutkan analisis isu atau masalah yang disebut aplikasi konsep dalam kehidupan.

3.      Fase Mengusulkan Penjelasan dan Solusi

Pada tahap ini, siswa mengatur dan mensintesis informasi yang mereka telah kembangkan sebelumnya dalam penyelidikan. Proses ini termasuk komunikasi lebih lanjut dengan para ahli di lapangan, pengembangan lebih lanjut, memperbaiki, dan menguji hipotesis mereka, dan kemudian mengembangkan penjelasan tentatif dan proposal untuk solusi dan tindakan. Hasil tersebut kemudian dilaporkan dan disajikan kepada rekan-rekan kelas untuk menggambarkan temuan, posisi yang diambil, dan tindakan yang diusulkan.

Menurut Aisyah, apabila selama proses pembentukan konsep dalam tahap ini tidak tampak ada miskonsepsi yang terjadi pada siswa, demikian pula setelah akhir analisis isu dan penyelesaian masalah, guru tetap harus melakukan pemantapan konsep melalui penekanan pada konsep-konsep kunci yang penting diketahui dalam bahan kajian tertentu. Hal ini dilakukan karena konsep-konsep kunci yang ditekankan pada akhir pembelajaran akan memiliki retensi lebih lama dibandingkan dengan kalau tidak dimantapkan atau ditekankan oleh guru pada akhir pembelajaran.

4.      Fase Mengambil Tindakan

Berdasarkan temuan yang dilaporkan dalam fase ketiga (mengajukan penjelasan dan solusi), siswa menerapkan temuan-temuan mereka dalam beberapa bentuk aksi sosial. Jika tindakan ini melibatkan masyarakat sebagai pelaksana, misalnya membersihkan daerah berbahaya anak dapat menghubungi pejabat publik yang dapat mendukung pikiran dan temuan mereka. Anak menyajikan informasi ini kepada rekan-rekan kelas mereka. Proposal ini akan dimasukkan sebagai tindakan follow up.

Untuk mengungkap penguasaan pengetahuan sains dan teknologi anak selama pembelajaran, dapat dilakukan melalui suatu evaluasi. Evaluasi merupakan suatu pengukuran atau penilaian terhadap sesuatu prestasi atau hasil yang telah dicapai. Mengingat penguasaan sains dan teknologi dalam hal ini merupakan penguasaan sains dan teknologi yang berkaitan dengan aspek masyarakat, maka kriteria pengembangan evaluasinya dapat mengacu kepada pengembangan evaluasi dalam unit STM. Menurut Varella dalam Widyatiningtyas, evaluasi dalam STM meliputi ruang lingkup aspek:

1.      Pemahaman konsep sains dalam pengalaman kehidupan sehari-hari.

2.      Penerapan konsep-konsep dan keterampilan-keterampilan sains untuk masalah-masalah teknologi sehari-hari.

3.      Pemahaman prinsip-prinsip sains dan teknologi yang terlibat dalam alat-alat teknologi yang dimamfaatkan masyarakat.

4.      Penggunaan proses-proses ilmiah dalam pemecahan masalah-masalah yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari.

5.      Pembuatan keputusan-keputusan yang berhubungan dengan kesehatan, nutrisi, atau hal-hal lain yang didasarkan pada konsep-konsep ilmiah.

Menurut Yagger, penilaian terhadap proses pembelajaran yang menggunakan pendekatan STM dapat dilakukan dengan menggunakan lima domain, yaitu:

a.       Konsep, yang meliputi penguasaan konsep dasar, fakta dan generalisasi.

b.      Proses, penggunaan proses ilmiah dalam menemukan konsep atau penyelidikan.

c.       Aplikasi, penggunaan konsep dan proses dalam situasi yang baru atau dalam kehidupan.

d.      Kreativitas, pengembangan kuantitas dan kualitas pertanyaan, penjelasan, dan tes untuk mevalidasi penjelasan secara personal.

e.       Sikap, mengembangkan perasaan positif dalam sains, belajar sains, guru sains dan karir sains.

G.    Hakekat Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam

Tujuan Pendidikan Nasional Negara Indonesia adalah: “Untuk membentuk manusia-manusia pembangunan yang ber-Pancasila dan membentuk manusia Indonesia yang sehat jasmani dan rohaninya, memiliki pengetahuan dan terampil dapat mengembangkan kreativitas dan tanggung jawab, dapat menyuburkan sikap demokrasi dan penuh tenggang rasa, dapat mengembangkan kecerdasaan yang tinggi dan disertai dengan budi pekerti yang luhur, mencintai bangsanya dan mencintai sesama manusia sesuai dengan ketentuan-ketentuan UUD 1945“.

      Tujuan Pendidikan Nasional tersebut kemudian dijabarkan lagi kedalam kurikulum untuk setiap mata pelajaran. Tentunya setiap mata pelajaran mampunyai perannya sendiri dalam mencapai tujuan nasional yang telah dirumuskan oleh pemerintah. IPA telah dinilai mempunyai peran yang sangat besar dalam usaha mensejahterakan dan mencerdaskan kehidupan suatu bangsa. Hal ini disebabkan IPA merupakan dasar dari teknologi; sedangkan teknologi itu sendiri merupakan tulang punggung kemajuan suatu negara. Pada hakekatnya Pendidikan IPA di Indonesia bertujuan untuk:

a.       Memberi pengetahuan sebagai bekal hidup kepada anak tentang dunia dimana mereka hidup, agar anak tidak keliru terhadap alam sekitar.

b.      Memberi bekal pengetahuan praktis , agar anak dapat menyongsong dan menghadapi kehidupan modern yang serba praktis dan tepat.

c.       Menanamkan sikap hidup yang ilmiah; seperti sikap objektif, tidak tergesa-gesa dalam mengambil kesimpulan, terbuka, dapat membedakan antara fakta dan opini, bersifat hati-hati, dan mempunyai rasa ingin menyelidiki.

d.      Memberikan keterampilan yang dapat digunakan dalam mengatasi segala permasalahan yang ditemukan dalam kehidupannya.

e.       Menanamkan rasa hormat dan menghargai kepada penemu-penemu IPA, yang telah banyak berjasa bagi kesejahteraan dunia dan manusia.

f.       Menanamkan rasa cinta terhadap alam sekitar, sehingga menyadari kebesaran dan keagungan Tuhan Yang Maha Esa.

Hakekat pendidikan IPA yang diuraikan di atas baru akan dapat tercapai jika semua pihak yang terlibat dalam dunia pendidikan bahu membahu dalam usaha mencerdaskan manusia Indonesia. Tentunya semua itu baru dapat berjalan dengan baik jika ditunjang dengan sarana dan prasarana yang memadai. Jika sarana dan prasaran penunjang tidak baik, maka usaha mencerdaskan manusia Indonesia seutuhnya akan sulit terwujud.

H.    Manfaat Ilmu Pengetahuan Alam

a.       Dalam Penyediaan Pangan.

Perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam dan teknologi dalam bidang penyediaan pangan melahirkan Panca Usaha Tani yang merupakan Program Pemerintah. Panca Usaha Tani meliputi varitas unggul, pupuk, pestisida, pola tanam dan pengairan.

1.      Varitas unggul adalah pilihan utama dari bibit yang pada penanaman diharapkan akan diperoleh buah yang bermutu unggul pula.

2.      Pupuk, yang merupakan bahan makanan pokok dari tanaman, yang merupakan hasil dari perkembangan Ilmu Pengetahuna Alam dan teknologi adalah Urea, Z.A, Superfosfat, Pupuk kompos, Pupuk kandang, dan lain-lain.

3.      Pestisida merupakan bahan kimia yang dipakai untuk memberantas hama dan penyakit yang merusak tanaman sehubungan dengan usaha-usaha mempertinggi hasil produksi. Beberapa pestisida antara lain : Insektisida, Herbisida, Fungisida.

4.      Pola tanam yang teratur akan mempermudah pengawasan dan pemeliharaan terhadap tanaman.

5.      Pengairan adalah adanya bendungan atau waduk penampungan air beserta saluran primer, sekunder, dan drainase untuk mengairi lahan pertanian.

b.      Penyediaan Sandang

Setelah adanya kemajuan Ilmu Pengetahuan Alam dan teknologi, telah dikembangkan jenis-jenis serat seperti nylon, rayon, tetoron, dakron, poliester, dan tetrek. Hal ini dikarenakan serat-serat sintetis dengan suatu katalisa yang cocok mempunyai sifat mekanik yang tinggi dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan.

c.        Penyediaan Papan

Dewasa ini, para ilmuwan berusaha untuk memanfaatkan lautan dan ruang angkasa sebagai pemukiman. Mereka membuat pulau-pulau disertai peternakan dan perkebunan laut. Sedangkan dalam jangka panjang, pemukiman diantariksa sedang dalam penelitian, walaupun untuk mewujudkan itu semua merupakan tantangan yang berat, namun mengingat kemampuan dan usaha manusia yang tinggi, kemungkinan yang dipaparkan di atas bukan lagi suatu impian kosong.

Pengertian Keterampilan Proses Sains Terpadu Keterampilan proses sains adalah pendekatan yang didasarkan pada anggapan bahwa sains itu terbentuk dan berkembang melalui suatu proses ilmiah. Dalam pembelajaran sains, proses ilmiah tersebut harus dikembangkan pada peserta didik sebagai pengalaman yang bermakna. Bagaimanapun pemahaman konsep sains tidak hanya mengutamakan hasil (produk) saja, tetapi proses untuk mendapatkan konsep tersebut juga sangat penting dalam membangun pengetahuan peserta didik. Keterampilan ilmiah dan sikap ilmiah memiliki peran yang penting dalam menemukan konsep sains. Peserta didik dapat membangun gagasan baru sewaktu mereka berinteraksi dengan suatu gejala. Pembentukan gagasan dan pengetahuan peserta didik ini tidak hanya bergantung pada karakteristik objek, tetapi juga bergantung pada bagaimana peserta didik memahami objek atau memproses informasi sehingga diperoleh dan dibangun suatu gagasan baru. Ada tiga dimensi ilmiah yang sangat penting dalam mengajarkan sains. Yang pertama adalah isi dari sains yaitu konsep dasar dan pengetahuan ilmiah. Dimensi ilmiah yang pertama ini adalah yang kebanyakan dipikirkan orang. Dua dimensi ilmiah penting lain di samping pengetahuan ilmiah adalah proses ilmiah dan sikap ilmiah. Proses ilmiah adalah bagaimana ilmuwan melakukan proses dalam mendapatkan sains, sedangkan sikap ilmiah adalah bagaimana para ilmuwan bersikap ketika melakukan proses dalam mendapatkan sains tersebut. Sains adalah upaya untuk mempelajari, merumuskan permasalahan, dan menemukan jawaban tentang berbagai gejala alam. Oleh karena itu, maka keterampilan roses yang sama seperti yang dimiliki ilmuwan harus kita miliki dalam memecahkan berbagai permasalahan kehidupan sehari-hari. Ketika memberikan proses pengajaran kepada peserta didik untuk menggunakan keterampilan proses dalam memahami sains, kita juga mengajarkan pada mereka keterampilan yang akan mereka gunakan dalam masa depan di setiap area kehidupan mereka. Keterampilan proses sains diklasifikasikan menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu, American Association for the Advancement of Science (1970), mengklasifikasikan keterampilan proses menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu. Keterampilan proses dasar meliputi, observasi (pengamatan), clasifying (menggolongkan), communication (komunikasi), measuring (pengukuran), inferensi (menyimpulkan), prediksi (meramalkan). Sedangkan keterampilan proses terpadu meliputi pengontrolan variable, interpretasi data, perumusan hipotesa, pendefinisian variabel secara operasional, merancang eksperimen. Komponen-Komponen dari Keterampilan Proses Sains Terpadu Keterampilan proses terpadu meliputi pengontrolan variable, interpretasi data, perumusan hipotesa, pendefinisian variabel secara operasional, merancang eksperimen. 1. Mengidentifikasi Variabel Variabel adalah satuan besaran kualitatif atau kuantitatif yang dapat bervariasi atau berubah pada situasi tertentu. Kedudukan sebuah variabel dalam penelitian sangat berpengaruh terhadap hasil dari sebuah penelitian. Besaran kualitatif adalah besaran yang tidak dinyatakan dalam suatu pengukuran baku tertentu. Besaran kuantiatif adalah besaran yang dinyatakan dalam suatu pengukuran baku tertentu.D alam suatu eksperimen terdapat tiga macam variable, yaitu: variable manipulasi, variable respon dan variable control. Namun untuk tingkatan sekolah dasar ketrampilan ini belum diperkenalkan. 2. Intepretasi Data Keterampilan intepretasi data biasanya diawali dengan pengumpulan data, analisis data, dan mendeskripsikan data. Mendeskripsikan data artinya menyajikan data dalam bentuk yang mudah dSainshami. Misalnya dalam bentuk tabel, grafik dengan angkaangka yang sudah ditentukan rata-ratanya. Data yang sudah dianalisis kemudian diimpretasikan menjadi suatu kesimpulan dalam bentuk pernyataan. Data yang diinterpretasikan harus yang membentuk pola atau beberapa kecenderungan. 3. Hipotesis Hipotesis biasanya dibuat pada suatu perencanaan penelitian yang merupakan pekerjaan tentang pengaruh yang akan terjadi dari variable manipulasi terdapat variable respon. Menurut (Nur, 1996) hipotesis dirumuskan dalam bentuk pernyataan bukan pertanyaan, pertanyaan biasanya digunakan dalam merusumkan masalah yang akan diteliti. Hipotesis dapat dirumuskan secara induktif dan deduktif. Perumusan induktif berdasarkan data pengamatan sedangkan perumusan deduktif berdasarkan teori. 4. Definisi Variabel Secara Operasional Mendefinisikan secara operasional suatu variable berarti menetapkan bagaimana suatu variable itu diukur. Devinisi operasional suatu variable adalah definisi yang menguraikan bagaimana mengukur suatu variable. Definisi ini harus menyatakan tindakan apa yang akan dilakukan dan pengamatan apa yang dicatat dari suatu eksperimen. Ketrampilan ini merupakan ketrampilan proses yang paling sulit untuk dilatihkan karena itu harus sering di ulang-ulang. Contoh : peserta didik melakukan percobaan pengaruh suhu terhadap kelarutan gula. 5. Eksperimen Eksperimen dapat didefinisikan sebagai kegiatan terinci yang direncanakan untuk menghasilkan data untuk menjawab suatu masalah atau menguji suatu hipotesis. Suatu eksperimen akan berhasil jika variable yang dimanipulasi dan jenis respon yang diharapkan dinyatakan secara jelas dalam suatu hipotesis, juga penentuan kondisi-kondisi yang akan dikontrol sudat tepat. Untuk keberhasilan eksperimen ini maka setiap eksperimen harus dirancang terlebih dahulu kemudian diuji coba. Melatihkan merencanakan eksperimen tidak harus dalam bentuk penelitian yang rumit, tetapi cukup dilatihkan dengan menguji hipotesis-hipotesis yang berhubungan dengan konsep-konsep di dalam kurikulum. Pendekatan Keterampilan Proses dalam Pembelajaran sains Pembelajaran biologi dapat dilakukan melalui berbagai pendekatan, antara lain pendekatan inkuiri, keterampilan proses, konstruktivistik, dan sains teknologi masyarakat. Kesemua pendekatan tersebut bertujuan menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja dan bersikap ilmiah serta berkomunikasi sebagai salah satu aspek penting dalam kecakapan hidup. Oleh karena itu, pemberian pengalaman belajar menekankan pada penggunaan dan pengembangan keterampilan proses dan sikap ilmiah. Pengembangan keterampilan proses peserta didik dapat dilatihkan melalui suatu kegiatan pembelajaran yang menggunakan pendekatan keterampilan proses. Pendekatan keterampilan proses adalah proses pembelajaran yang dirancang sedemikian rupa, sehingga peserta didik dapat menemukan fakta-fakta, membangun konsep-konsep dan teori-teori dengan keterampilan intelektual dan sikap ilmiah peserta didik sendiri. Peserta didik diberi kesempatan untuk terlibat langsung dalam kegiatan-kegiatan ilmiah seperti yang dikerjakan para ilmuwan, tetapi pendekatan keterampilan proses tidak bermaksud menjadikan setiap peserta didik menjadi ilmuwan. Keterampilan berarti kemampuan menggunakan pikiran, nalar dan perbuatan secara efisien dan efektif untuk mencapai suatu hasil tertentu, termasuk kreativitas. Dengan demikian, Pendekatan Keterampilan Proses adalah perlakuan yang diterapkan dalam pembelajaran yang menekankan pada pembentukan keterampilan memperoleh pengetahuan kemudian mengkomunikasikan perolehannya. Keterampilan memperoleh pengetahuan dapat dengan menggunakan kemampuan olah pikir (psikis) atau kemampuan olah perbuatan (fisik). American Association for the Advancement of Science (1970), mengklasifikasikan keterampilan proses menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu.  Keterampilan proses dasar meliputi, observasi (pengamatan), classifying (menggolongkan), communication (komunikasi), measuring (pengukuran), inferensi (menyimpulkan), prediksi (meramalkan). Sedangkan keterampilan proses terpadu meliputi pengontrolan variable, interpretasi data, perumusan hipotesa, pendefinisian variabel secara operasional, merancang eksperimen. Penilaian dalam keterampilan proses dilakukan selama proses pembelajaran (penilaian proses) dengan menggunakan indikator dan kata operasional: Mengamati: melihat, mendengar, merasa, meraba, mambaur, mencicipi, mengecap, menyimak, mengukur, membaca. Menggolongkan (mengklasifikasikan): mencari persamaan, menyamakan, membedakan, membandingkan, mengontraskan, mecari dasar penggolongan. Menafsirkan (menginterprestasikan): menaksir, memberi arti, mengartikan, memposisikan, mencari hubungan, ruang-waktu, menentukan pola, menarik kesimpulan, mengeneralisasikan. Meramalkan (memprediksi): mengantisSainssi berdasarkan kecenderungan, pola atau hubungan antar data atau informasi. Menerapkan/menggunakan (informasi, kesimpulan, konsep, hukum, teori, sikap, nilai atau keterampilan dalam situasi): menghitung, menentukan variabel, mengendalikan variabel, menghubungkan konsep, merumuskan konsep, pertanyaan penelitian, menyusun hipotesis, membuat modul. Merencanakan penelitian: menentukan masalah/objek yang akan diteliti, menentukan tujuan penelitian, menentukan ruang lingkup penelitian, menentukan sumber data, menentukan alat, bahan, dan sumber kepustakaan, menentukan cara penelitian. Mengkomunikasikan: berdiskusi, mendeklamasikan, mendramakan, merenungkan, meragakan, mengugkapkan, melaporkan (dalam bentuk lisan, tulisan, gerak atau penampilan).