Sains (Science) / Ilmu Pengetahuan Alam

Carin (1989: 4) menyatakan “Science is the system of knowing about the universe through data collected by observation and controlled experimentation”. Sains adalah sistem pengetahuan mengenai alam semesta melalui data yang dikumpulkan dari observasi dan eksperimen. Menurut Lawson (1995: 28) “Science is a process of the discovery of the nature of things via observation”. Sains adalah proses penemuan sesuatu  dari alam melalui kegiatan observasi. Sedangkan Chiappetta (2010: 102) menyatakan “Science is the study of nature an attempt to understand it and to form an organized body of knowledge that has predictive power and application in society”. Sains adalah pelajaran mengenai alam yang berupaya untuk memahami alam tersebut dan untuk membentuk kesatuan pengetahuan yang mampu memprediksi dan diaplikasikan dalam masyarakat. Pendapat lain mengatakan:

Science is rooted in obervation. Science is search for knowledge through experimentation, a search for knowing and understanding, a questioning of all aspects  of the environment and the collection, analysis and interpretation of data and their significance. Science has a respect for logic and leads to progressive confidence in one’s ability to draw conclusions basen on one’s own authority” (1976: 5).

 Sains berakar pada observasi. Sains adalah  mencari pengetahuan melalui eksperimen, pencarian untuk mengetahui dan memahami, sebuah pertanyaan dari semua aspek lingkungan dan kumpulannya, analisis dan interpretasi data dan kesignifikansiannya. Sains memiliki rasa hormat terhadap logika dan mengarah ke keyakinan progresif dalam hal kemampuan seseorang menarik kesimpulan berdasarkan otoritas sendiri. Sedangkan menurut Martin (2006: 43) menyatakan bahwa “Science as a process by which knowledge is produced”. Artinya sains sebagai suatu proses dimana yang dihasilkannya adalah pengetahuan. Dari kelima pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa sains merupakan ilmu yang berdasar pada hasil observasi dan eksperimen yang bertujuan untuk menghasilkan pengetahuan yang dapat diterapkan dalam kehidupan masyarakat.

Penjelasan di atas mengindikasikan bahwa sains secara umum memiliki dimensi proses dan produk. Barba (1998: 228-262) menyatakan bahwa:

Science processes divided into two types:

1.  Basic processes

Viewed  as empirical and/or analytic used as part of every students daily life. Science processes are thinking processes that foster lifelong learning. Basic science processes include: observing, classifyng, measuring, communicating, inferring, predicting, using space/time relationship, using numbers, and identifyng variables.

2.  Integrated processes

Thought of as complex or multifaceted. They each combine two or more basic science processes. Integrated scientific thinking processes  include: formulathing hypotheses, controlling variables, investigating, definiting operationally, and experimenting.

Proses sains dibagi menjadi dua yaitu dasar sains yang dipandang dari segi empiris dan/atau analitik yang digunakan sebagai bagian dari kehidupan peserta didik sehari-hari. Proses sains adalah  berpikir proses yang mendorong pembelajaran sepanjang hayat. Proses dasar sains meliputi mengamati, mengklasifikasikan, mengukur, berkomunikasi, menyimpulkan, memprediksi, menggunakan hubungan ruang/waktu, menggunakan angka, dan mengidentifikasi variabel. Kedua adalah proses terpadu dianggap sebagai sesuatu yang kompleks atau beragam. Masing-masing menggabungkan dua atau lebih dari proses dasar sains. Proses berpikir ilmiah terpadu meliputi membuat hipotesis, mengontrol variabel, investigasi, operasional konkrit, dan bereksperimen.

Martin (2006: 43) menyatakan “The product of science include the applications, facts, concepts, theories, laws, and attitudes that occur as a result of doing science-that is scientific content”. Produk sains mencakup aplikasi, fakta, konsep, teori, hukum, dan sikap yang merupakan akibat dari melaksanakan isi sains. Dengan kata lain, sains merupakan ilmu yang diperoleh melalui proses pencarian (proses sains) dan menghasilkan sesuatu dari proses sains tersebut (produk sains).

Berkaitan dengan bagian yang terdapat dalam sains, Carin (1989: 5) menyatakan:

Three major elements from science:

1.  Processes or methode - certain ways of investigating problems, observing- for example, making hypotheses, designing and carrying out experiments, evaluating data, measuring and so on.

2.  Products, -fact, principles, laws, theories.

3.  Human attitudes, - certain beliefs, values, opinions.

Sains terdiri dari tiga bagian utama, pertama proses dan metode yaitu cara tertentu dalam menyelidiki suatu masalah atau observasi. Meliputi membuat hipotesis, merancang dan melaksanakan eksperimen, mengevaluasi data, mengukur, dan sebagainya. Kedua produk yaitu berupa fakta, prinsip, hukum dan teori. Ketiga sikap sebagai manusia berupa keyakinan, nilai dan pendapat.

Pendidikan sains merupakan pendidikan yang memiliki standar dan panduan sehingga dengan standar tersebut diharapkan pendidikan sains dapat dilaksanakan secara terarah dan sistematis. Martin (2006: 58) menyatakan:

The Science education standard are guided by four principles:

1.  Science is for all students

2.  Learning science is an active process

3.  School science reflects the intellectual and cultural traditions that characterize the practice of contemporary science

4.  Improving science is a part of systemic education reform

Standar pendidikan sains dipandu oleh empat prinsip yaitu sains untuk semua peserta didik, belajar sains adalah proses aktif, sekolah sains mencerminkan tradisi intelektual dan budaya yang menjadi ciri praktik ilmu pengetahuan kontemporer, dan meningkatkan ilmu pengetahuan merupakan bagian dari reformasi pendidikan sistemik. Hal tersebut mengindikasikan bahwa sains merupakan ilmu untuk semua peserta didik yang didalam pembelajarannya bukanlah memberikan ilmu tapi lebih menekankan partisipasi aktif peserta didik dalam pembelajarannya, sekolah sains mencerminkan tradisi intelektual dan budaya yang artinya dengan sains maka peserta didik diajarkan untuk dapat membudayakan berpikir secara ilmiah, selain itu meningkatkan ilmu sains merupakan cara sistemik dalam mereformasi pendidikan. Sedangkan menurut Olson (2000: xii-xiii) menyatakan bahwa:

The national science education standards provide valuable insights into the ways that teachers might sustain the curiosity of students and help them develop the sets of abilities associated with scientific inquiry. the standards emphasize that science education needs to give students three kinds of scientific skills and understandings. students need to learn the principles and concepts of science, acquire the reasoning and procedural skills of scientists, and understand the nature of science as a particular form of human endeavor.

 Standar sains nasional memberikan wawasan berharga kepada guru mengenai cara-cara mempertahankan keingintahuan peserta didik dan membantu mengembangkan kemampuan peserta didik yang terkait dengan penyelididkan ilmiah. Standar menekankan bahwa sains harus memberikan peserta didik tiga jenis keterampilan dan pemahaman ilmiah. Peserta didik perlu belajar prinsip dan konsep sains, memperoleh penalaran dan keterampilan prosedur ilmiah, dan memahami sifat ilmu pengetahuan sebagai bentuk khusus dari usaha manusia. Artinya dengan adanya standar maka guru akan lebih mudah dan jelas dalam mencapai tujuan pembelajaran yang diinginkan.

Setiap disiplin ilmu pasti memiliki karakteristik khusus yang membedakan dengan disiplin ilmu lain. Barba (1998: 6-7) menyatakan:

Six characteristics of scientific knowledge:

1.  Amoral: scientific knowledge itself cannot be judged as morally good or bad

2.  Creative: scientific knowledge is the product of human creativity

3.  Developmental: scientific knowledge is tentative, the best possible explanation of phenomena, based on what is currently known.

4.  Parsimonious: scientist explain phenomena in term of simplicity rather than complexity.

5.  Testable: scientific knowledge is capable of being tested

6.  Unified: scientific laws, theories, and concepts are interrelated.

Karakeristik pertama dari sains yaitu amoral maksudnya bahwa sains tidak dapat dinilai secara moral baik atau buruk karena pada hakikatnya sains adalah pengetahuan dari hasil pengamatan dan uji coba, untuk dampak apakah akan berakibat baik atau buruk tergantung kembali kepada yang menggunakan yang dalam hal ini adalah manusia, kedua kreatif artinya bahwa sains merupakan produk dari kreativitas manusia, ketiga perkembangan sains adalah tentatif artinya merupakan sebuah penjelasan terbaik dari suatu fenomena yang didasarkan pada apa yang diketahui saat ini, keempat pelit diartikan bahwa ilmuwan menjelaskan fenomena dengan sederhana bukan kompleksitas, kelima diuji artinya ilmu pengetahuan tersebut dapat diuji kebenarannya bukan hanya sekedar sebagai teori, dan yang terakhir terpadu maksudnya bahwa ada keterkaitan antara hukum, konsep, dan teori. 

Muhammad Syamsuri, M.Pd

Guru SMPN 4 Kintap