Hakikat Ilmu Sains dan Metode Ilmiah.

 

A. Apa Itu  Sains?

 Sains adalah Biologi

BIOLOGI adalah ilmu tentang makhluk hidup. Ada banyak cabang cabang dalam Biologi. Misalnya, Zoologi  adalah ilmu tentang binatang; Botani  ilmu tentang tumbuhan; Entomologi ilmu tentang serangga; dan  Mikrobiologi ilmu tentang makhluk hidup yang  sangat kecil  dan hanya bisa  terlihat dengan bantuan mikroskop.

Sains adalah Fisika

FISIKA adalah ilmu tentang gejala dan  fenomena alam  dan  sifat  benda-benda di sekitar kita termasuk tentang perpindahan dan  energi. Beberapa cabang ilmu Fisika, misalnya Mekanika adalah ilmu tentang gerak benda; Elektronika ilmu tentang arus listrik dan magnet; dan  Optika  Geometris tentang alat-alat optik.

Sains adalah Kimia

KIMIA adalah ilmu tentang berbagai hal mengenai materi, yaitu  terbuat dari  apa,  sifat  dan perubahan dalam suatu reaksi kimia.  Cabang ilmu Kimia antara lain,  Farmasi yaitu  ilmu tentang obat[1]obatan; Radiokimia tentang zat-zat radioaktif; Kimia Organik tentang bahan- bahan kimia  yang  ada  pada makhluk hidup; serta Kimia Anorganik tentang bahan kimia dalam benda-benda.

Sains adalah Geologi

GEOLOGI adalah ilmu mengenai Bumi dan  perubahannya. Beberapa cabang ilmu Geologi antara lain,  Vulkanologi yaitu  ilmu tentang gunung berapi; Seismologi yaitu  ilmu tentang gempa bumi;  serta Palentologi yaitu  ilmu tentang fosil yang  dapat membantu kita mengetahui umur suatu tempat dan  kebudayaan zaman itu

Sains adalah Astronomi

ASTRONOMI adalah ilmu tentang planet, bintang dan  alam  semesta. Semua benda langit dipelajari dalam astronomi termasuk Matahari dan  terjadinya gerhana, komet, dan  asteroid.

Sains adalah Ekologi

EKOLOGI adalah ilmu tentang interaksi atau hubungan timbal balik  balik  antara makhluk hidup dengan lingkungan di sekitarnya. Bidang ilmu ini membahas tentang berbagai masalah lingkungan, misalnya polusi  udara, tanah, dan  air,  serta efek perubahan iklim dan kepunahan hewan tertentu.

Jadi apakah sebenarnya Sains itu?

“Sains adalah ilmu pengetahuan sistematis tentang alam  dan  dunia fisik” (https://kbbi.web.id/sains, 23 September 2020).

B. Laboratorium  IPA

Setiap ruangan memiliki alat-alat khusus sesuai fungsi  ruangan tersebut. Demikian pula ruang laboratorium IPA yang  berbeda dibandingkan ruang kelas. Laboratorium biasanya digunakan untuk melakukan percobaan atau eksperimen.

1.  Alat-alat Laboratorium IPA

Di dalam laboratorium terdapat alat-alat yang  digunakan oleh para ilmuwan untuk melakukan eksperimen dan  membuat pengamatan dengan tepat dan  akurat.

Berikut ini beberapa alat  laboratorium yang  akan di gunakan untuk berbagai percobaan IPA

·       gelas ukur (untuk mengukur bahan)

·         spatula (untuk mencampur bahan)

·         gelas kimia tabung reaksi

·         labu  Erlenmeyer (untuk mengamati benda berukuran sangat kecil)

·         mikroskop (untuk mengukur dengan tingkat ketelitian sampai seperseratus milimeter)

·         vernier caliper (untuk mengukur bahan)

·         neraca pegas

·         thermometer

·         (untuk mengamankan/menjepit alat  lain)

·         segitiga porselen tang krusibel statif

·         bosshead

·         klem

 

Ada banyak lagi alat-alat laboratorium lainnya, seperti : cawan petri, cermin, lensa, garpu tala, berbagai jenis  logam, kabel listrik dan  bola lampu serta macam-macam alat  ukur lainnya.

 2.  Menggambar Diagram Alat-alat Laboratorium

 Sering kali dalam membuat laporan percobaan, kalian perlu menggambarkan susunan alat yang  digunakan dalam percobaan tersebut. Sesuai kesepakatan ahli Sains di seluruh dunia, diagram alat  digambarkan dalam bentuk 2-dimensi (2D), yaitu  berupa kurva dan  garis.

 Berikut ini Diagram alat  digambarkan dalam bentuk 2-dimensi

 C. Merancang Percobaan

 Ilmuwan Sains bekerja seperti detektif dalam hal mengamati, bertanya, melakukan penyelidikan, mengumpulkan bukti-bukti lalu menyimpulkan. Cara kerja seperti ini disebut sebagai metode ilmiah.

 “Metode ilmiah  adalah cara atau pendekatan yang  dipakai dalam penelitian suatu ilmu” (https://kbbi.web. id/metode, 23 September 2020).

Tahapan-tahapan dalam metode ilmiah  tersebut dilakukan secara berurutan, yaitu  sebagai berikut.

1. Melakukan pengamatan atau observasi.
2. Membuat hipotesis dan  mengidentifikasi variabel.
3. Membuat rancangan percobaan.
4. Melakukan eksperimen atau percobaan.
5. Mengumpulkan dan  menyajikan data.
6. Menarik kesimpulan.

 1.  Pengamatan dalam Sains

 Pada saat menciptakan suatu penemuan, ide para ilmuwan Sains biasanya diilhami dari pengamatan yang  mereka lakukan di lingkungan sekitarnya. Dari pengamatan mereka inilah, munculnya pertanyaan yang  akan mereka teliti. Pertanyaan ini mereka uji dalam suatu penelitian. Inilah  tahapan pertama dalam metode ilmiah.

 2.  Penentuan Tujuan Percobaan

 Dari pengamatan di lingkungan sekitar, maka kita  menentukan dulu  masalah yang  akan diteliti. Dalam  konteks percobaan IPA, masalah ini dapat dituliskan dalam bentuk pertanyaan atau dalam bentuk pernyataan untuk diuji, yang  disebut juga  dengan tujuan percobaan.

 Tujuan percobaan haruslah dapat diuji, dapat dilakukan dan  bukan merupakan pendapat pribadi.

 3.  Menuliskan Hipotesis (Dugaan)

 Hipotesis merupakan perkiraan sementara atau dugaan dari  jawaban terhadap tujuan percobaan yang  akan diselidiki.

 Dengan kata  lain,  hipotesis itu harus bersifat logis atau masuk akal.  Hipotesis semakin lengkap apabila didukung oleh alasan dari  segi  ilmu Sains atau ilmiah.

 4.  Variabel-variabel

 Suatu variabel adalah faktor, kondisi, unsur, yang  dapat berupa angka atau jenis-jenis yang menentukan dalam suatu percobaan. Suatu percobaan memiliki tiga  macam variabel, yaitu variabel bebas, terikat dan  kontrol.

 “Variabel bebas adalah faktor, hal, atau unsur yang  dianggap dapat menentukan variabel lainnya” (https://kbbi.web.id/variabel, 23 September 2020).

Sedangkan “variabel terikat adalah gejala yang  muncul atau berubah dalam pola yang  teratur dan  biasa diamati atau karena berubahnya variabel lain”

(https://kbbi.web.id/variabel, 23 September 2020).

 Adapun variabel kontrol adalah faktor yang  dibuat tetap sama selama percobaan.

 5.  Prosedur Percobaan

 Dalam  merancang percobaan kita  perlu mempersiapkan segala alat-alat dan  bahan-bahan yang  diperlukan dan  membuat urutan langkah[1]langkah yang  rinci  yang  akan dilakukan dalam percobaan tersebut, agar tidak  ada  yang  terlupakan. Urutan langkah-langkah ini disebut juga  dengan prosedur percobaan.

 Berikut ini tahapan dalam merancang suatu percobaan.

1. Menentukan tujuan percobaan berdasarkan pengamatan keadaan sekitar.
2. Menuliskan hipotesis atau dugaan sementara hasil  percobaan.
3. Mengidentifikasi variabel-variabel terkait dalam percobaan.
4. Mendaftarkan alat  dan  bahan yang  dibutuhkan.
5. Menuliskan prosedur percobaan.

 D. Pengukuran

 1.  Pengamatan Selama Eksperimen

 Pengamatan yang  dilakukan selama percobaan dapat dilakukan secara kualitatif, yaitu deskripsi dengan menggunakan kata-kata saja.

Pengamatan juga  dapat dilakukan secara kuantitatif atau dinyatakan dalam angka-angka. Pengukuran sangat penting dilakukan dalam suatu eksperimen untuk dapat memperoleh jawaban atas tujuan percobaan kita.  Pengukuran sangat erat kaitannya dengan besaran dan satuan dalam Sains.

 2.  Besaran

 Besaran adalah istilah yang  digunakan untuk menunjukkan pada sesuatu yang  bisa  diukur dan  memiliki nilai.  Contoh yang  diberikan di atas adalah volume  air yang  diukur dengan menggunakan gelas ukur, juga  suhu air setelah dipanaskan. Volume  dan  suhu adalah contoh besaran. Ada lagi banyak contoh besaran lainnya, misalnya panjang, massa, waktu, berat dan  sebagainya. Dalam  ilmu Sains, dikenal dua  macam besaran, yaitu  besaran pokok  dan besaran turunan.

Besaran Pokok adalah besaran yang  dijadikan dasar untuk menetapkan besaran lainnya.

Besaran Turunan adalah besaran yang  ditetapkan berdasarkan besaran pokok

Panjang dan  waktu adalah besaran pokok  sementara kecepatan adalah besaran turunan karena kecepatan dihitung dari  besaran pokok.  Ada lebih  banyak besaran turunan dibandingkan besaran pokok.

Tujuh  Besaran Pokok dan  Beberapa Contoh Besaran Turunan Disertai Satuan Standar Internasional (SI)

(Ingat PA WA I SU KA MA JU)

 3.  Satuan

 Dalam  melakukan pengukuran, agar seragam maka dianggap perlu untuk menetapkan suatu pembanding dalam pengukuran. Pembanding ini tetap, tidak  berubah-ubah dan  dapat digunakan secara umum di mana saja.  Inilah  yang  disebut sebagai satuan baku.

 4.  Teknik Pengukuran yang Benar

 Pemilihan alat  ukur  sangat penting agar dapat memperoleh hasil  percobaan yang  akurat. Pengukuran pun  perlu dilakukan dengan cermat agar hasilnya tepat.

Hal-hal  yang  harus diperhatikan ketika melakukan pengukuran yaitu  sebagai berikut.

 Selalu perhatikan bahwa alat  ukur  yang  digunakan selalu pada angka 0 sebelum kalian mulai  mengukur.

1. Pastikan alat  ukur  yang  digunakan sudah mengukur secara tepat, misalnya jika mengukur suhu cairan, termometer ada  di dalam cairan, bukan di atasnya juga  tidak menyentuh wadah cairan. Bila mengukur waktu, stopwatch dinyalakan tepat pada saat percobaan mulai  dilakukan, dan  dihentikan tepat pada saat percobaan telah selesai.
2. Selalu catat pengukuran disertai satuannya. Gunakan simbol  satuan yang  benar.
3. Hindari kesalahan paralaks, di mana pengamatan tidak  dilakukan sejajar dengan skala benda terukur. Mata  kalian perlu sejajar dengan pembacaan skala pengukuran. Apabila terjadi kesalahan paralaks, maka hasil  pengukuran bisa  terlalu rendah atau terlalu tinggi dari  yang  semestinya.
4. Segera mencatat hasil  pengukuran. Jangan mengandalkan ingatan saja  karena keterbatasan manusia mengingat.
5. Cairan biasanya memiliki bentuk yang  tidak  rata atau cembung sehingga dalam mengukur volume  cairan, selalu bacalah skala pada sisi cembung cairan tersebut.

 E. Pelaporan Hasil Percobaan

 1.  Penyajian Data  Percobaan

 Setelah melakukan pengukuran dalam penyelidikan, hasilnya perlu kita  tunjukkan dalam bentuk yang  mudah dipahami oleh pembaca. Oleh karena itu digunakan bentuk tabel yang dilengkapi dengan besaran dan  satuan. Hasil  pengukuran ini sering disebut sebagai data percobaan.

Data  percobaan haruslah bisa  menjawab tujuan percobaan yang  telah kita  tetapkan dalam rancangan percobaan tersebut. Dengan kata  lain menyatakan hubungan antara variabel bebas dan  variabel terikat.

 2.  Menarik Kesimpulan

 Setelah menyajikan data, tentunya kita  perlu menyimpulkan hasil  percobaan kita.  Inilah bagian akhir dari  suatu penelitian, yaitu  menulis kesimpulan dari  data percobaan.

 3.  Melaporkan Hasil Percobaan secara Lengkap

 Suatu penelitian perlu dilaporkan secara lengkap agar percobaan tersebut dapat diulangi oleh peneliti Sains lainnya. Laporan ini terdiri atas rancangan dan  hasil  percobaan.

Bagian-bagian dari  suatu laporan percobaan adalah sebagai berikut.

a.      Tujuan Percobaan

b.      Hipotesis

c.       Variabel

d.      Alat dan  Bahan

e.      Prosedur

f.        Pengumpulan & Pengolahan Data  Percobaan

g.      Kesimpulan