DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN

ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT CENTRE)

JL. DIPONEGORO NO.12, TELP. (022) 4231191, FAX. (022) 4207922 BANDUNG 40115

2007

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

BAB I PENDAHULUAN

BAB II IPA, TEKNOLOGI, DAN PENERAPANNYA

A. Hakikat IPA

B. Hakikat Teknologi

C. Hubungan IPA dan Teknologi

D. Penerapan IPA dan Teknologi

E. Implikasi IPA dan Teknologi dalam Pembelajaran IPA

BAB III ACUAN TEKNIK BERPIKIR DALAM IPA

A. Prinsip Segitiga Pengkajian Alam

B. Indikator Alam

C. Menafsirkan Fenomena Alam

BAB IV IMPLEMENTASI KETERAMPILAN DAN TEKNIK BERPIKIR

DALAM IPA

A. Keterampilan dan Teknik Berpikir dalam Percobaan IPA

B. Keterampilan dan Teknik Berpikir dalam Pembelajaran IPA dengan

Carta

C. Keterampilan dan Teknik Berpikir dalam Pembelajaran IPA di

Lingkungan

BAB V RANGKUMAN

BAB VI EVALUASI

GLOSARIUM

DAFTAR PUSTAKA

i

ii

iii

1

3

3

3

4

4

5

7

7

9

10

17

17

34

37

43

44

46

47

ii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.

Gambar 2.

Gambar 3.

Gambar 4.

Gambar 5.

Gambar 6.

Gambar 7.

Gambar 8.

Gambar 9.

Gambar 10.

Diagram Segitiga Pengkajian Alam

Diagram interkasi terpusat dan interaksi berantai.

Percobaan pengaruh pembakaran terhadap volume udara dalam

bejana.

Susunan alat yang tidak cocok untuk percobaan air memuai bila

dipanaskan.

Gelembung udara dalam pipa air penyipat datar (waterpass).

Percobaan pembakaran memerlukan udara.

Percobaan udara untuk menyelidiki arah gerak udara panas.

Pengungkit

Serangga dan bukan serangga.

Tiga zat yang akan diuji kemampuannya dalam mengindikasikan

ada atau tidak adanya amilum pada bahan makanan.

Contoh carta untuk mempelajari adaptasi morfologi.

7

9

12

13

14

15

19

25

32

33

iii

BAB I

PENDAHULUAN

Keterampilan berpikir yang umumnya digunakan di SD meliputi keterampilan

mengklarifikasi (memperjelas) masalah, mengajukan dugaan (hipotesis), menentukan

yang harus diamati, mengurutkan objek (benda, zat, makhluk hidup, atau energi),

menyusun format pencatatan data, mencari persamaan dan perbedaan, menafsirkan,

menyusun pembahasan, dan menyimpulkan. Keterampilan-keterampilan berpikir tersebut

akan tersusun dalam kegiatan mengkaji hubungan sebab-akibat, korelasi,

pengelompokkan (generalisasi dan klasifikasi), serta pengujian zat yang terkandung

dalam suatu bahan.

Keterampilan berpikir adalah kemahiran seseorang dalam menghasilkan suatu pemikiran

yang baik dan tepat. Potlot ditangan orang yang tidak terampil menggambar tidak akan

menghasilkan gambar yang bagus, sebaliknya jika berada di tangan orang yang terampil

menggambar, akan menghasilkan gambar yang bagus. Jika ingin terampil menggambar,

siswa harus berlatih menggambar terus-menerus, sehingga ia dapat terampil

menggambar. Sama seperti keterampilan menggambar, katerampilan berpikir perlu

dilatihkan pada siswa, agar siswa terampil berpikirnya. Teknik berpikir adalah cara

berpikir yang sudah bersifat teknis (berupa dasarnya saja, dapat diterapkan dan

dikembangkan sendiri). Keterampilan berpikir memerlukan kemampuan menggunakan

teknik berpikir yang sesuai dengan disiplin ilmu yang digunakan, karena itu dalam modul

ini dibahas keterampilan dan teknik berpikir. Perlu dipahami bahwa peningkatan

keterampilan berpikir perlu dilakukan oleh siswa melalui latihan terus-menerus dengan

menggunakan teknik berpikir, karena itu, guru tidak akan dapat meningkatkan

keterampilan berpikir siswa dengan baik, jika teknik berpikir dalam IPA tidak dikuasai

guru.

Dalam modul ini, IPA dan Teknologi akan dibahas lebih dahulu, kemudian dibahas

prinsip segitiga pengkajian alam. Kedua materi ini merupakan materi dasar yang

dijadikan dasar teknik berpikir. Dalam Ipa dan Teknologi dijelaskan mengenai perbedaan

1

konsep-konsep IPA dasar, IPA terapan, dan teknologi. Dengan memahami perbedaan ini

diharapkan dapat dipahami bahwa konsep-konsep IPA dibangun dari alam riil, karena itu

memahami IPA tidak dapat hanya mempelajari konsepnya (pengetahuannya) saja, tetapi

harus disertai dengan memahami alam riilnya. Dalam pembelajaran dengan percobaan

atau di lingkungan diharapkan agar rekan-rekan guru berpikir realistis, sesuai dengan

kenyataan. Perlu diperhatikan bahwa dalam kenyataannya (dalam percobaan atau di

lingkungan) ada faktor-faktor yang berpengaruh yang tidak terdapat dalam konsep, tetapi

ada dan harus diperhatikan. Yang terahir adalah bahwa konsep-konsep IPA digunakan

dalam menjelaskan cara kerja produk teknologi.

Keterampilan berpikir dan teknik berpikirnya yang merupakan materi inti dalam modul

ini dibahas selanjutnya setelah kedua materi tersebut di atas. Dengan susunan seperti itu,

modul ini diharapkan dapat membantu para pembaca memahami dan menggunakan

keterampilan dan teknik berpikir dalam IPA untuk digunakan dalam pembelajaran IPA.

2

BAB II

IPA, TEKNOLOGI, DAN PENERAPANNYA

A. Hakikat IPA

Ilmu dalam bidang IPA dan pemanfaatannya dapat kita bedakan dalam IPA dan

teknologi. IPA dan teknologi mempelajari kajian yang sama, yaitu alam. Perbedaan

keduanya terletak pada aspek yang dikajinya. Menurut Amor et al. (1988) ilmuwan IPA

mencoba untuk memahami bagaimana alam bekerja dan mencoba mencari cara untuk

mengendalikan alam. Ahli teknologi memanfaatkan penemuan IPA untuk membuat alat

guna mengendalikan alam.

Konsep-konsep IPA terbentuk dari keingintahuan mengenai sesuatu yang belum

diketahui orang, keingintahuan itu menuntun ke arah mencari prinsip atau teori yang

dapat diperoleh dari hasil pengkajian, yaitu melalui percobaan. Pengkajian ini merupakan

pengkajian yang tidak bermaksud untuk mencari kondisi atau proses optimal yang

diharapkan, melainkan hanya untuk memenuhi penjelasan dari objek (benda atau energi)

dan peristiwa alam. Para ilmuwan menempatkan IPA sebagai ilmu dasar bagi ilmu-ilmu

terapan dan teknologi.

B. Hakikat Teknologi

Teknologi merupakan cara (proses) atau alat (produk) untuk membantu orang

menghasilkan sesuatu. Contohnya kompor minyak tanah merupakan hasil teknologi

untuk membantu orang untuk menyalakan api yang besarnya dapat diatur, menempatkan

alat pemasak yang tepat di atas api itu, dan relatif aman. Teknologi merupakan teknik

menyusun objek untuk menghasilkan suatu proses yang diharapkan, membuat konstruksi

di alam dan membuat alat untuk mengendalikan cara alam bekerja guna menghasilkan

sesuatu yang diharapkan orang. Contoh teknik menyusun objek adalah pembuatan tape.

Dalam pembuatan tape orang menempatkan (menyusun) ragi pada bagian-bagian tertentu

dari singkong, lalu diperhitungkan berapa gram ragi untuk sekian kg singkong, dimana

ditempatkannya singkong tersebut, berapa lama singkong itu menjadi tape, dan

sebagainya. Penempatan ragi, pemilihan jenis singkong dan jenis ragi, perhitungan

3

berapa gram ragi untuk sekian kg singkong, ditempatkan di mana, dan berapa lama

menjadi tapenya merupakan kegiatan teknologi. Contoh teknologi untuk konstruksi alam

adalah sengkedan, membuat sengkedan merupakan kegiatan teknologi. Ahli pertanian

memperhitungkan kemiringan lereng yang akan dibuat sengkedan, kedalaman dan

keluasan sengkedan, dan faktor-faktor lain yang perlu diperhitungkan. Contoh teknologi

untuk alat adalah setrika listrik, setrika arang, kompor minyak tanah, dan banyak lagi

alat-alat yang lain. Kegiatan teknologi melibatkan konsep-konsep IPA dan perhitungan

(matematik).

C. Hubungan IPA dan Teknologi

Teknologi dapat dibentuk dari IPA, tetapi dapat juga terbentuk tanpa IPA. Teknologi

tanpa IPA dapat diibaratkan sebagai mobil yang mesinnya hidup dan bergerak maju,

tetapi tanpa sopir. Betapa berbahayanya mobil itu, karena dapat menabrak apa saja yang

ada di depannya. Jika ada sopir di dalam mobil itu, sopir akan mengendalikan mobil,

sehingga mobil itu aman dan bermanfaat bagi manusia, sopir itulah IPA. Jadi, IPA ada

dalam teknologi dan mengendalikan teknologi, sehingga teknologi aman dan bermanfaat

bagi manusia. Prinsip-prinsip dan teori-teori IPA dasar dan pengendalian alam dari IPA

terapan digunakan dalam teknologi untuk menyusun objek-objek, membuat konstruksi di

alam, dan membuat alat untuk mengendalikan cara alam bekerja.

D. Penerapan IPA dan Teknologi

Aplikasi konsep-konsep IPA ditujukan untuk mengendalikan alam. Konsep-konsep IPA

umumnya belum dapat diaplikasikan secara langsung untuk mengendalikan (mengelola)

alam, karena di alam riil ada variasi-variasi yang tidak dapat diabaikan. Untuk

pengendalian alam diperlukan percobaan (penelitian), agar aplikasi konsep yang tepat

dapat diketahui. Dari percobaan itulah konsep-konsep penerapan IPA dibentuk untuk

keperluan mengendalikan alam.

Alam yang dikendalikan ada yang terdapat dalam bentuk alat-alat (produk teknologi) dan

ada yang terdapat di lingkungan. Alat-alat dibuat dari bahan-bahan alam dari jenis dan

kondisi yang sama dan digunakan pada kondisi dan situasi lingkungan yang relatif sama,

4

sehingga proses dan hasil pengendalian alamnya pun relatif sama. Dengan demikian

prinsip-prinsip IPA dalam teknologi dapat digunakan relatif tepat sama untuk setiap alat

yang sama. Jika dalam alat-alat hampir tidak ada variasi alam, di lingkungan banyak

variasi alam yang tidak dapat dihindarkan. Akibatnya prinsip-prinsip IPA terapan yang

digunakan di lingkungan pada suatu tempat dan waktu tertentu tidak begitu dapat

digunakan pada tempat dan waktu yang berbeda. Dengan demikian pengendalian alam di

lingkungan lebih bervariasi, karena prinsip-prinsipnya perlu diuji pada setiap tempat dan

waktu yang berbeda. Walaupun prinsip-prinsip IPA yang diperlukan untuk pengendalian

alam itu sudah diujicoba melalui penelitian, tidak berarti bahwa prinsip-prinsip IPA dapat

diterapkan secara langsung dengan tepat, karena variasi alam dapat menyebabkan proses

dan hasil penerapan itu berbeda. Oleh karena itu, di lingkungan, bahkan juga dalam

pembuatan alat, percobaan (penelitian) tetap diperlukan untuk mencari perlakuan atau

tindakan yang tepat dalam pengendalian alamnya.

Umumnya pengkajian penerapan IPA dilakukan untuk mencari perlakuan atau susunan

benda yang interaksinya (saling mengerjakan) dapat menimbulkan kondisi atau proses

optimal/maksimal seperti yang diharapkan. Pengkajian IPA ditujukan untuk mencari

prinsip-prinsip dan tindakan pengendalian alam yang hasilnya dapat memenuhi harapan

pengkaji. Hasil pengkajian penerapan IPA di lingkungan umumnya hanya digunakan

untuk keperluan di tempat pengkajian itu dilakukan. Karena hasil pengkajian IPA di

lingkungan kurang berlaku umum, hasil pengkajian di suatu tempat dan waktu tertentu

hanya digunakan sebagai pembanding, penunjang, atau acuan perkiraan untuk pengkajian

yang sama di tempat dan waktu yang berbeda.

E. Implikasi IPA dan Teknologi dalam Pembelajaran IPA

Pembelajaran penerapan konsep IPA dalam pembelajaran di kelas dengan menggunakan

buku teks masih merupakan latihan menjelaskan dengan menggunakan konsep-konsep

ideal pada objek dan fenomena yang ideal, yaitu yang mengabaikan faktor-faktor lain

yang dalam kenyataannya ada dan berpengaruh dalam objek dan fenomena tersebut.

Pembelajaran penerapan konsep dapat juga dilaksanakan dengan siswa menerapkan

konsep-konsep IPA dalam percobaan di kelas atau di lingkungan. Penerapan konsep

tersebut dilakukan dengan tidak membatasi pembahasan sebatas konsep-konsep IPA

5

dasar, melainkan dikembangkan untuk membentuk konsep-konsep yang digunakan untuk

mengendalikan alam, yaitu dengan memasukkan faktor-faktor yang tidak dimasukkan

dalam konsep IPA dasar, tetapi ada di alam riil yang ditemukan siswa. Kompetensi

aplikatif yang diperoleh siswa dari hasil belajarnya dengan percobaan IPA di kelas atau

di lingkungan dapat menempatkan siswa sebagai orang yang mampu melakukan hal-hal

yang bermanfaat di masyarakat dan di lingkungan alamnya dengan baik dan berguna bagi

siswa dan masyarakat dan membekali siswa dengan konsep-konsep dan kompetensi yang

berguna untuk belajar di sekolah yang lebih lanjut.

Pembelajaran IPA dalam teknologi merupakan pembelajaran mengenai penerapan IPA

dalam teknologi. Pembelajaran itu tidak berarti mengganti mata pelajaran IPA dengan

teknologi, melainkan memperdalam wawasan dan kompetensi siswa dalam menerapkan

konsep-konsep IPA. Dalam pembelajaran IPA dalam teknologi itu, siswa belajar

menerapkan konsep-konsep IPA dengan menjelaskan objek dan peristiwa alam yang

dikendalikan oleh konstruksi alam atau alat. Kompetensi ini membantu siswa dalam

menggunakan produk teknologi dan memperbaiki alat. Pembelajaran IPA dalam

teknologi antara lain dilaksanakan dengan mengamati cara orang membuat sesuatu

produk (misalnya membuat tape), mengamati konstruksi alam dan cara kerjanya

(misalnya bendungan dan sengkedan tanah) dan alat (misalnya setrika). Sejauh mana

siswa dapat menjelaskan teknologi di lingkungannya bergantung pada keterampilan

berpikir siswa dan pengetahuan (konsep-konsep IPA) yang dipahaminya.

6

BAB III

ACUAN TEKNIK BERPIKIR DALAM IPA

A. Prinsip Segitiga Pengkajian Alam

Objek (benda mati, zat, makhluk hidup, atau energi) di alam banyak jenisnya dan

bermacam-macam kondisinya. Objek-objek itu secara alamiah, atau melalui suatu

perlakuan, berinteraksi (saling mengerjakan sesuatu) satu sama lain, sehingga

menimbulkan fenomena (gejala atau peristiwa yang dapat diamati) atau peristiwa yang

tidak teramati. Fenomena atau peristiwa tidak teramati dapat berupa sesuatu bentuk yang

baru, seperti interaksi antara muatan positif pada awan yang satu dengan muatan listrik

pada awan yang lainnya menyebabkan loncatan elektron. Fenomena yang teramati oleh

kita dari loncatan elektron itu adalah kilat. Fenomena atau peristiwa yang tidak teramati

dapat juga berupa perubahan keadaan atau situasi objek (hubungan antar objek atau

keadaan objek di lingkungannya), misalnya daun yang asalnya segar menjadi layu, besi

yang asalnya dingin menjadi panas, dan air yang menguap. Semua hal itu, objek,

interaksi, dan peristiwa dipelajari dalam IPA. Penjelasan semua itu dilakukan dengan

menggunakan parameter (variabel yang dapat diukur). Disamping itu variabel yang lain,

seperti warna, kekasaran, dan lain-lain yang tidak ditunjukkan dengan ukuran digunakan

untuk menambah penjelasan dalam IPA.

Objek

Interaksi antar Objek

Peristiwa

Gambar 1. Diagram Segitiga Pengkajian Alam.

Setiap objek memiliki kondisi, zat-zat yang terkandung di dalamnya, dan sifat objek. Jika

objek-objek itu ditempatkan sedemikian rupa, objek-objek akan berinteraksi, contohnya

jika sebuah bola ditempatkan dalam air, bola akan berinteraksi dengan air, sehingga

menimbulkan gaya ke atas oleh air pada bola. Interaksi antar objek menimbulkan

peristiwa. Contohnya jika bola tersebut rapat massanya (massa jenisnya) lebih kecil

7

daripada air dan jika bola tersebut ditenggelamkan dalam air kemudian dilepas, air akan

mengerjakan gaya ke atas pada bola, sehingga bola bergerak naik ke permukaan air.

Dalam IPA, keadaan objek seperti panas dan berat dijelaskan dengan menggunakan

parameter, agar tepat menunjukkan kondisi objek. Kondisi objek seperti panas dan dingin

tidak menunjukkan kondisi objek yang tepat. Oleh karena itu, untuk menunjukkan panas-

dinginnya benda orang menggunakan parameter suhu dengan satuan yang dapat dipilih

antara Celcius, Fahrenheit, Reamur, atau Kelvin. Kondisi objek dipelajari, karena

dibutuhkan untuk menghasilkan suatu peristiwa yang diharapkan, misalnya untuk

menggerakkan benda, atau membuat suatu produk. Kesalahan dalam memilih objek dan

kondisinya dapat menyebabkan apa yang diharapkan tidak terjadi.

Interaksi antar objek adalah sesuatu yang dikerjakan oleh 2 atau lebih benda yang

disebabkan oleh kondisi atau kandungan tertentu dalam benda dan dinyatakan dengan

parameter. Dua buah benda yang terpisah pada suatu jarak dapat saling tarik-menarik

akibat benda itu bermassa, bermagnet, atau mengandung muatan listrik. Interaksi dapat

juga terjadi akibat benda-benda bersinggungan. Contohnya sebuah bola dalam air

berinteraksi dengan air, buku di atas meja berinteraksi dengan meja. Interaksi yang

dipelajari dalam IPA umumnya merupakan interaksi antara 2 benda, contohnya hukum

Archimedes dibentuk dari interaksi antara benda dan fluida, misalnya kayu dalam air;

rumus gaya berat dibentuk dari interaksi antara benda (di permukaan atau di atas bumi)

dengan bumi.

Interaksi merupakan penyebab timbulnya perubahan pada benda atau energi. Daun

menjadi layu, daging menjadi busuk, motor dapat bergerak, gempa bumi, dan semua

peristiwa alam yang terjadi disebabkan oleh adanya interaksi antara objek. Interaksi

terjadi oleh benda-benda yang bersentuhan, dalam suatu susunan atau rangkaian, dan

dapat juga terjadi oleh benda yang tidak bersentuhan, yaitu oleh benda-benda yang

bermuatan listrik, bermagnet, dan bermassa.

Interaksi kompleks terdiri dari 2 jenis interaksi, yaitu interaksi terpusat dan interaksi

berantai. Interaksi terpusat adalah interaksi sebuah benda/makhluk hidup dengan benda-

8

benda/makhluk hidup lain di sekitarnya. Sedangkan interaksi berantai adalah interaksi

yang berkesinambungan dari interaksi dua benda ke dua benda yang berikutnya.

OU

OS2

OS4

OS1

OS3

OU1 OU2 OU3

Keterangan:

OU : Objek utama

OS : Objek sekitarnya

Gambar 2. Diagram interaksi terpusat dan interaksi berantai

Peristiwa adalah perubahan yang terjadi pada sesuatu objek yang disebabkan oleh

interaksi antara benda-benda atau antara benda dan energi. Seringkali perubahan pada

suatu objek tidak dapat kita amati, untuk peristiwa yang tidak teramati kita menggunakan

indikator untuk mengetahui peristiwa itu. Peristiwa yang teramati seringkali digunakan

sebagai indikator untuk mengetahui sesuatu yang telah terjadi (menginfer). Keperluan itu

dapat digunakan untuk mempelajari konsep, penyebab, atau interaksi yang telah terjadi.

B. Indikator Alam

Konsep-konsep IPA dipelajari dari alam, oleh karena itu bagian alam yang dipelajari

menjadi indikator alam bagi konsep tersebut. Contohnya jika siswa mempelajari konsep

benda magnet dapat menarik besi, maka fenomena sepotong besi tertarik pada sepotong

besi yang lain menunjukkan bahwa salah satu atau kedua besi itu bermagnet. Seringkali

alam yang dipelajari siswa tidak teramati, contohnya jika siswa mempelajari udara yang

panas bergerak ke atas, udara yang panas yang dipelajari siswa itu tidak teramati. Siswa

memerlukan indikator untuk mengetahui peristiwa pada benda-benda yang tidak teramati.

Contohnya untuk mengetahui udara itu panas atau tidak, kita dapat menggunakan tangan

kita, termometer, atau memperhatikan ada atau tidaknya sumber panas, misalnya api, di

sekitar udara itu.

9

Dalam pembelajaran IPA indikator alam merupakan bagian yang penting yang harus

diketahui siswa, karena dengan indikator alam itu, siswa akan menentukan konsep IPA

yang mana yang dapat digunakan untuk menjelaskan sesuatu fenomena alam. Tentu saja

konsep IPA yang digunakan siswa itu adalah konsep IPA yang sudah diketahui siswa.

Ada tiga jenis indikator alam yang perlu diperhatikan, yaitu sebagai berikut ini.

Pertama, indikator alam yang berupa segala sesuatu yang dimiliki objek, misalnya warna

benda, kilapannya, kekasarannya, dan massanya. Contohnya jika sebuah benda

mengkilap, siswa dapat menentukan bahwa benda itu mampu memantulkan cahaya

dengan kuat. Kedua, indikator alam yang berupa hubungan antara dua objek (benda,

makhluk hidup, atau energi). Indikator alam dari hubungan dua objek dapat berupa

sentuhan, contohnya benda dalam air merupakan indikator alam yang menunjukkan

adanya gaya ke atas oleh air pada benda. Indikator alam dari hubungan dua objek tidak

selalu berupa sentuhan, contohnya benda di atas bumi, walaupun tidak bersentuhan

dengan bumi, ditarik oleh bumi. Konsep IPA untuk benda-benda yang tidak bersentuhan

adalah konsep gaya tarik bumi, gaya tarik magnet, dan gaya tarik benda-benda bermuatan

listrik. Ketiga, indikator alam yang berupa peristiwa alam (proses atau perubahan alam).

Contohnya baling-baling yang berputar menunjukkan adanya udara yang bergerak ke

arah baling-baling. Contoh yang lainnya adalah air yang mengalir menunjukkan bahwa

air itu memiliki energi gerak.

C. Menafsirkan Fenomena Alam

1. Prosedur Umum Menafsirkan Fenomena Alam

Menafsirkan fenomena alam adalah kegiatan yang dilakukan untuk memperoleh makna

(pengertian) dari fenomena alam yang diamati. Bagi siswa, kegiatan menafsirkan alam

dapat ditindaklanjuti dengan membentuk gagasan-gagasan baru atau menyelesaikan

masalah.

Membaca informasi tertulis dilakukan dengan menggunakan kata-kata (istilah-istilah)

yang mengandung makna yang sudah dipahami oleh pembaca. Indikator alam digunakan

sama seperti kata-kata, yaitu mengandung makna dan digunakan untuk memahami

fenomena alam. Dalam mengkaji alam (mencari informasi dari alam) setiap indikator

10

alam memiliki makna yang berupa konsep-konsep IPA. Indikator alam digunakan untuk

menentukan konsep-konsep IPA yang berlaku, sedangkan konsep-konsep IPA digunakan

untuk memahami dan menjelaskan alam.

Membaca informasi tertulis dilakukan dengan teratur dari kiri ke kanan dan dari baris atas

terus ke baris di bawahnya. Menafsirkan alam pun harus teratur, agar alam dapat

dijelaskan dengan tepat. Menafsirkan berawal dari pengamatan dan pengamatan

bergantung pada pola interaksi alam yang harus ditafsirkan. Jika polanya interaksi

terpusat, pengamatan diawali dari objek pokok, lalu ke hubungan objek pokok dengan

setiap objek di sekitarnya. Jika polanya interaksi berantai, pengamatan diawali dari objek

yang menjadi sumber perubahan, lalu ke objek-objek selanjutnya yang berada dalam

rantai interaksi tersebut. Kesalahan dalam mengurutkan objek-objek dapat menyebabkan

kekeliruan dalam mengamati dan memahami peristiwa alam yang diamati. Interaksi

terpusat merupakan interaksi kompleks yang sulit ditafsirkan siswa, karena siswa harus

menggabungkan beberapa konsep dalam menafsirkannya, karena itu masalah interaksi

terpusat hampir tidak pernah diberikan di SD. Umumnya interaksi yang dipelajari siswa

di SD adalah interaksi berantai, yang relatif lebih mudah menafsirkannya.

2. Kekeliruan dalam Menafsirkan Fenomena Alam

Dalam menafsirkan fenomena alam setiap benda atau energi yang bersentuhan

dengan objek pokok akan mempengaruhi objek tersebut, karena itu semua objek yang

berpengaruh terhadap objek pokok harus dipertimbangkan. Berikut ini contoh-contoh

kekeliruan dalam menafsirkan fenomena alam.

Contoh-1: Tidak memikirkan peristiwa yang tidak teramati.

Ada orang yang berpendapat bahwa percobaan berikut ini dapat digunakan untuk

menentukan persentase oksigen di udara.

11

(a) (b)

Gambar 3. Percobaan pengaruh pembakaran terhadap volume udara dalam bejana.

Sebuah lilin diletakkan di atas sebuah piring (gambar 3.a). Kemudian piring itu diisi

dengan air. Selanjutnya lilin itu dinyalakan dan ditutup dengan bejana gelas. Setelah lilin

itu padam, air dari luar gelas masuk ke dalam gelas dan mengisi gelas kira-kira seperlima

isi gelas.

Berdasarkan peristiwa itu, orang kemudian mengatakan bahwa oksigen di dalam gelas

habis terbakar dan banyaknya volum oksigen di dalam gelas sama dengan volum air yang

masuk ke dalam gelas (gambar 3.a), yaitu seperlima isi gelas (20%). Banyaknya oksigen

yang terbakar yang diperkirakan orang itu sebanyak 20% cocok dengan teori dari buku

yang menyatakan bahwa banyaknya oksigen di udara adalah 20%. Benarkah itu?

Selanjutnya bila kita menggunakan 2 lilin dalam percobaan itu (gambar 3.b), kita akan

menemukan bahwa banyaknya air yang masuk ke dalam gelas lebih dari seperlima gelas.

Hal itu menunjukkan bahwa dugaan pada percobaan dengan satu lilin, yaitu semua

oksigen yang ada di dalam gelas itu terbakar habis dan volume air yang masuk sama

dengan volume oksigen di dalam gelas adalah keliru.

Kekeliruan dalam menafsirkan fenomena itu terjadi karena orang itu kurang

mempertimbangkan hal-hal yang terlibat di dalam percobaan itu. Salah satu

kekurangannya adalah tidak mempertimbangkan bahwa pada saat lilin menyala, udara di

sekitar api lilin itu terpanasi sehingga mengembang. Ketika ditutup dengan gelas, udara

yang ditutup gelas itu adalah udara yang mengembang. Akibatnya setelah api lilin padam,

udara menjadi dingin dan menyusut, dan meninggalkan ruang yang lebih besar yang

kemudian diisi oleh air. Kekeliruan yang kedua adalah tidak menggunakan pembanding.

Jika percobaan dengan satu lilin itu ditambah dengan percobaan yang menggunakan dua

12

lilin sebagai pembandingnya, kekeliruan dalam menafsirkan percobaan dapat

dihindarkan.

Contoh-2: Mengabaikan objek yang terlibat dalam fenomena yang diamati.

Gambar 4. Susunan alat yang tidak cocok untuk percobaan air memuai bila dipanaskan

Udara

Air

Udara Pipa kaca

Suatu susunan alat percobaan seperti pada gambar 4. Percobaan dengan susunan alat itu

dimaksudkan untuk menyelidiki air memuai bila dipanaskan. Beberapa orang yakin

bahwa percobaan itu dapat digunakan untuk menyelidiki konsep “air memuai bila

dipanaskan”, karena bila alat yang berisi air itu dipanaskan, permukaan air di dalam pipa

kaca naik. Kesalahan susunan alat untuk konsep tersebut adalah adanya udara di dalam

gelas itu. Karena ada udara di dalam gelas, permukaan air di dalam pipa kaca akibat gelas

dipanaskan tidak dapat dipastikan oleh air yang memuai. Hal itu disebabkan udara di

dalam gelas yang juga terpanaskan ikut memuai. Dengan demikian susunan alat di atas

tidak dapat digunakan untuk menunjukkan bahwa “air memuai bila dipanaskan”.

Contoh-3: Ketidaktepatan konsep dengan objek atau peristiwanya.

Pada buku-buku pelajaran IPA kadang dijumpai penyipat datar (waterpas) sebagai alat

yang menerapkan konsep "permukaan air yang tenang selalu mendatar". Benarkah itu?

Bila kita meneliti penyipat datar akan kita dapatkan air yang mengisi pipa pada penyipat

datar itu berbentuk elips seperti pada gambar 5 berikut ini.

13

Gelembung udara Air

Gambar 5. Gelembung udara dalam pipa air penyipat datar (waterpass).

Di dalam pipa yang berisi air itu terdapat gelembung udara. Tukang tembok yang

menggunakan penyipat datar itu memeriksa kehorizontalan sesuatu benda dengan

mengamati letak gelembung udara itu, bukan melihat datarnya permukaan air di dalam

penyipat datar itu. Bila gelembung udara itu berada di tengah-tengah pipa, permukaan

alat (balok kayunya) itu horizontal.

Jadi, kesalahan dalam memasukkan penyipat datar sebagai alat yang menerapkan konsep

"permukaan air yang tenang selalu mendatar" adalah dalam menentukan persamaan dan

perbedaan permukaan air yang digunakan di dalam penyipat datar dengan permukaan air

yang dimaksud di dalam konsep "permukaan air yang tenang selalu mendatar".

Contoh 4: Tidak menggunakan konsep lain yang diperlukan.

Seorang rekan mengajarkan konsep pemuaian gas oleh panas, termasuk udara. Agar

siswanya memahami konsep tersebut, siswa diberi contoh penerapan konsep itu dengan

menjelaskan bahwa jika sepeda dijemur terus di terik matahari, ban sepeda itu akan

meletus. Seorang siswa yang kritis menceriterakan pengalamannya dengan sepedanya,

menurut siswa itu ban sepedanya tidak pernah meletus, walaupun sepedanya terjemur

terus di terik matahari. Dalam kasus ini rekan tersebut tidak mempertimbangkan tebalnya

ban dalam sepeda dan adanya ban luar yang menahan ban dalam, sehingga kemungkinan

ban sepeda itu meletus oleh panasnya sinar matahari sangat tipis.

Contoh 5: Ketidaksesuaian dengan fakta yang ditafsirkan.

Dalam percobaan pembakaran memerlukan udara digunakan percobaan seperti pada

gambar berikut.

14

Gambar 6. Percobaan pembakaran memerlukan udara.

Dua buah lilin yang kira-kira sama besar dan tingginya diletakkan di atas meja dan

dinyalakan. Kemudian salah satu lilin itu ditutup dengan gelas. Dalam waktu yang

singkat lilin yang ditutup gelas meredup, lalu padam. Seorang rekan yang membelajarkan

siswanya dengan percobaan itu menjelaskan bahwa percobaan itu membuktikan bahwa

pembakaran memerlukan oksigen. Memang benar bahwa pembakaran memerlukan

oksigen, tetapi pernyataan itu tidak dapat digunakan untuk percobaan tersebut, karena

percobaan itu menggunakan udara.

Walaupun di dalam udara itu ada oksigen, tetapi dari percobaan itu kita tidak mengetahui

oksigen atau zat lain yang ada dalam udara yang digunakan pembakaran itu. Di sini kita

harus berpikir sesuai dengan fakta, jangan karena di dalam buku dijelaskan bahwa yang

diperlukan pembakaran itu oksigen, lalu percobaan itu ditafsirkan dengan konsep dari

buku itu. Jika kita menginginkan percobaan itu menunjukkan oksigen diperlukan oleh

pembakaran, gas yang harus digunakannya harus oksigen saja, tanpa ada gas-gas yang

lain. Penafsiran dari percobaan itu seharusnya adalah “pembakaran memerlukan udara”.

Pernyataan “pembakaran memerlukan oksigen” dapat diberitahukan pada siswa setelah

percobaan ini, tetapi pernyataan itu hanya sebagai tambahan penjelasan untuk hasil

percobaan itu. Perlu diperhatikan bahwa pernyataan “pembakaran memerlukan oksigen”

diperoleh dari buku atau informasi yang lain, bukan dari percobaan ini.

Contoh 6: Perbedaan pengertian pada satu istilah.

Dua orang rekan berdebat tentang fotosintesis. Rekan yang satu menyatakan bahwa

fotosintesis hanya dapat terjadi pada waktu siang hari saja, jika malam hari fotosintesis

tidak terjadi. Rekan yang kedua menyatakan dengan tegas bahwa fotosintesis dapat

terjadi pada waktu siang dan malam hari. Perbedaan pendapat antara kedua rekan itu

akibat berbeda dalam memahami pengertian malam hari. Rekan yang satu memahami

15

pengertian malam hari sebagai keadaan yang gelap gulita, tidak ada cahaya apa pun.

Rekan yang kedua memahami keadaan malam hari sebagai keadaan tanpa cahaya

matahari, tetapi cahaya dari sumber yang lain dapat saja ada, misalnya dari cahaya lampu.

Kasus ini menunjukkan bahwa suatu istilah hendaknya benar-benar dipahami

pengertiannya. Ada soal IPA di SD yang menanyakan “kapan fotosintesis terjadi?” dan

jawabannya “siang hari”. Pertanyaan dengan jawaban yang singkat itu kurang baik,

karena akan menimbulkan kesalahpahaman seperti pada kasus di atas.

Contoh 7: Kekeliruan dalam menyusun kesimpulan.

Dalam suatu pertemuan beberapa rekan melakukan percobaan erosi tanah oleh air.

Sebuah kotak kayu yang diisi tanah tanpa tumbuhan dan kotak kayu yang diisi tanah yang

berumput disiram air, lalu air dari kotak itu ditampung. Dari percobaan itu diperoleh

tanah yang tidak ditumbuhi rumput banyak yang terbawa oleh air, sedangkan dari tanah

yang berumput hanya sedikit. Rekan itu kemudian menuliskan kesimpulan percobaan itu

dengan “gunung-gunung yang gundul (maksudnya tidak ditumbuhi tumbuh-tumbuhan)

harus ditanami (penghijauan), agar tanahnya tidak tererosi”. Pernyataan rekan itu tidak

salah, tetapi rekan itu melakukan percobaannya dengan tanah dalam kotak, karena itu

kesimpulannya harus mengenai erosi pada tanah dalam kotaknya. Jadi, pernyataan rekan

tersebut bukan kesimpulan hasil percobaan, melainkan penerapan konsep yang

diperolehnya dari percobaan itu.

16

BAB IV

IMPLEMENTASI KETERAMPILAN DAN TEKNIK BERPIKIR DALAM IPA

A. Keterampilan dan Teknik Berpikir dalam Percobaan IPA

Kegiatan siswa mempelajari konsep-konsep IPA dari percobaan merupakan kegiatan

berpikir dan berbuat yang berkesinambungan dari memikirkan sesuatu berlanjut ke

memikirkan yang berikutnya. Para ilmuwan menyarankan memulai pemikiran dari

memperhatikan kondisi objek dan fenomena yang terjadi saat ini, kemudian menentukan

apa yang kita harapkan. Dari kesenjangan antara kondisi saat ini dengan yang kita

harapkan itu timbulah masalah. Dalam pembelajaran IPA, kita dapat memulai dengan

meminta siswa memperhatikan objek dan fenomena yang kita demonstrasikan melalui

seperangkat alat dan bahan percobaan. Dari memperhatikan objek dan fenomena itu kita

meminta siswa untuk menentukan masalah berdasarkan keingintahuan mereka. Kegiatan

ini dapat disederhanakan dengan cara guru yang mengajukan masalah. Yang mana yang

akan digunakan bergantung pada tujuan pembelajaran.

Urutan berpikir untuk meningkatkan keterampilan berpikir siswa pada dasarnya

mengikuti metode ilmiah. Urutan berpikir ini bukanlah suatu algoritma yang dihindari

dalam dunia pendidikan, karena urutan berpikir ini merupakan suatu urutan yang masih

umum yang berbeda dengan algoritma yang bersifat khusus. Algoritma itu seperti sebuah

resep untuk membuat makanan, setiap langkahnya sudah berisi semua yang harus

dilakukan lengkap dengan konsep-konsepnya. Setiap langkah metode ilmiah tidak

mengandung apa yang harus dilakukan, melainkan hanya berisi rambu-rambu yang isinya

harus dibuat sendiri, karena itu metode ilmiah tidak merupakan suatu algoritma.

Pada dasarnya berpikir dalam IPA untuk pembelajaran di SD kita awali dengan

memperhatikan objek dan fenomena. Perlu diperhatikan bahwa dalam menafsirkan akan

terjadi perbedaan teknik berpikir bergantung pada jenis konsep atau masalah yang

dipelajari siswa.

Keterampilan berpikir dalam percobaan IPA meliputi keterampilan mengklarifikasi

masalah, mengajukan dugaan (hipotesis), merancang percobaan, menentukan

17

pembanding, mengamati, mengurutkan, membandingkan, menafsirkan, menyusun

pembahasan, dan menyimpulkan. Karena keterampilan berpikir merupakan

kemahiran/kematangan dalam melaksanakan pemikiran, bukan teknik (cara) berpikirnya,

keterampilan berpikir siswa ditingkatkan dengan cara siswa dilatih terus dalam

berpikirnya. Teknik berpikir mengandung suatu pengetahuan yang perlu dipahami untuk

dilaksanakan. Karena itu, agar dapat meningkatkan keterampilan berpikir siswa, teknik

berpikir harus dipahami dan digunakan guru untuk meningkatkan keterampilan berpikir

siswa. Berikut ini teknik berpikir yang sesuai dengan jenis-jenis percobaan IPA yang

biasa dilakukan di SD.

1. Teknik Berpikir dalam Mempelajari Hubungan Sebab-Akibat

Memikirkan sesuatu memerlukan prasyarat pengetahuan (prerequisite) yang

diperlukan untuk memikirkannya. Dalam mempelajari konsep-konsep IPA dari

percobaan ada 3 jenis prasyarat pengetahuan, yaitu latar belakang masalah (dari

mana masalah itu berasal), pengetahuan mengenai variabel-variabel (seperti suhu,

gaya, dan volume) yang digunakan dalam konsep yang akan dipelajari, dan konsep-

konsep yang terdapat dalam percobaan yang akan digunakan untuk membentuk

konsep yang akan dipelajari.

Latar belakang masalah diperlukan untuk mengetahui apa sebenarnya yang

dipermasalahkan, dan juga diperlukan agar siswa memahami bahwa masalah dalam

IPA berasal dari masalah yang ada di alam riil, di lingkungannya. Latar belakang

masalah juga diperlukan untuk menyusun percobaan yang sesuai dengan asal masalah

itu. Sedangkan variabel-variabel dan konsep-konsep dalam percobaan yang harus

sudah diketahui diperlukan untuk menafsirkan hasil percobaan, sehingga dari

percobaan itu siswa dapat menyusun konsep IPA dengan baik.

a. Mengklarifikasi masalah

Masalah dalam IPA merupakan suatu pertanyaan yang dapat dijawab dengan

percobaan atau pengamatan. Masalah harus dipahami lebih dahulu oleh siswa,

agar siswa dapat menentukan apa yang harus dilakukan selanjutnya.

18

Mengklarifikasi masalah digunakan untuk mengetahui objek (benda, makhluk

hidup, atau energi) apa yang dipermasalahkan, di mana posisi objek itu, dan

bagaimana peristiwanya. Contoh masalahnya sebagai berikut ini.

Bergerak kemanakah udara yang panas?

Karena konsep IPA merupakan konsep yang berlaku umum, pertanyaannya tentu

merupakan pertanyaan yang menanyakan gerak udara panas yang berlaku umum,

yaitu yang berlaku di berbagai tempat dan keadaan, tetapi keadaan umum seperti

itu akan menyulitkan siswa untuk memikirkan jawaban pertanyannnya. Untuk itu

diperlukan suatu percobaan yang khusus yang dapat membantu siswa memikirkan

jawaban masalah itu. Sebagai contohnya untuk membantu siswa menjawab

masalah itu digunakan percobaan seperti pada gambar 7 berikut ini.

Sebuah kertas spiral yang tergantung pada seutas

benang ditempatkan di atas lilin yang akan dinyalakan

dan dipadamkan. Dengan susunan alat seperti itu, udara

yang akan dipelajari geraknya berada di antara lilin dan

kertas spiral. Dengan demikian udara di berbagai

tempat yang akan dipelajari arah geraknya itu diwakili

dengan udara yang berada di antara lilin dan kertas

spiral. Dengan percobaan itu masalah yang asalnya sulit

dijawab dipermudah dengan konsep yang diperolehnya

berlaku umum, seperti pada masalah asalnya.

(Sebenarnya untuk memperoleh konsep yang berlaku umum diperlukan beberapa

percobaan pada kondisi dan situasi yang berlainan, sehingga keberlakuan

umumnya dapat diterima.)

Susunan alat pada percobaan membantu siswa untuk mengetahui posisi benda

yang dipermasalahkan, yaitu berada di antara lilin dan kertas spiral, serta benda-

benda yang harus diamati, yaitu benda-benda yang bersentuhan dengan benda

yang dipermasalahkan (lilin dan kertas spiral).

Gambar 7. Percobaan udara untuk menyelidiki arah gerak udara panas.

19

b. Mengajukan dugaan

Mengajukan dugaan diperlukan untuk menentukan arah kegiatan. Apa yang akan

dilakukan kemudian bergantung pada dugaan siswa saat ini. Dugaan merupakan

jawaban sementara yang dapat diterima atau tidaknya akan diuji dengan

percobaan. Karena itu siswa dapat memikirkan dugaan dengan cara menjawab

masalah dengan menggunakan konsep-konsep yang sudah diketahuinya. Sebagai

contohnya dugaan untuk contoh masalah di atas adalah udara yang panas

bergerak ke atas. Dugaan tidak selalu harus dapat diterima (“benar”), siswa

boleh membuat dugaan yang mungkin saja tidak akan sesuai dengan hasil

percobaannya.

c. Merancang percobaan

Dalam suatu percobaan akan selalu terdapat perlakuan dan indikator alam.

Perlakuan adalah suatu tindakan yang dilaksanakan untuk menjalankan

percobaan. Sedangkan indikator alam digunakan untuk mengetahui pengaruh

perlakuan terhadap benda yang dipengaruhinya. Perlakuan dan indikator alam

itulah yang akan kita amati. Dalam contoh ini, perlakuan yang digunakan adalah

menyalakan lilin (untuk memanaskan udara). Sedangkan indikator alamnya

adalah kertas spiral yang digunakan untuk mengetahui arah gerak udara panas itu.

Dengan demikian siswa harus menentukan peristiwa yang terjadi pada udara

dengan cara mengamati dan menafsirkan peristiwa pada lilin dan kertas spiral.

Dalam praktiknya jika siswa belum dapat merancang percobaan, alat dan bahan

serta langkah-langkah percobaan itu dapat diberitahukan oleh guru.

d. Menentukan Pembanding

Agar kebenaran penafsiran sesuai dengan kenyataan (dapat diterima) diperlukan

pembanding yang digunakan untuk mengoreksi “kebenaran” penafsiran tersebut.

Pembanding umumnya berupa suatu perlakuan yang berlawanan dengan

perlakuan utamanya. Dalam contoh di atas akan dilakukan percobaan pada saat

lilin menyala, karena itu pembandingnya adalah pada saat lilin padam.

20

e. Menentukan urutan objek-objek dan fenomena yang harus diamati, serta format

pencatatan datanya.

Yang harus dipikirkan siswa selanjutnya adalah mengurutkan objek-objek yang

harus diamati. Dari contoh tersebut dapat diketahui bahwa udara yang

dipermasalahkan berada di tengah-tengah di antara lilin dan kertas spiral. Dengan

demikian urutannya adalah lilin, udara, dan kertas spiral. Matriks pencatatan data

untuk perlakuan utama (udara dipanaskan) dan pembanding (udara tidak

dipanaskan) dapat dibuat sebagai berikut.

Benda

Udara

Kertas Spiral

Fenomena

Lilin

f. Mengamati

Karena yang harus diamati sudah direncanakan, pengamatan dilakukan terhadap

peristiwa yang sudah direncanakan itu. Dalam contoh di atas pengamatan

dilakukan terhadap peristiwa pada lilin, yaitu menyala (ada api) pada saat lilin

dinyalakan dan padam (tidak ada api) pada saat lilin dipadamkan, dan peristiwa

pada kertas spiral, yaitu berputar pada saat lilin dinyalakan dan tidak berputar

(diam) pada saat lilin padam. Hasil pengamatan peristiwa dituliskan pada kolom

peristiwa.

Benda

Udara

Kertas Spiral berputar

Peristiwa

menyala Lilin

21

Benda

Udara

Kertas Spiral diam

Peristiwa

padam Lilin

g. Menafsirkan (mengidentifikasi dan menerapkan konsep yang berlaku)

Menafsirkan dilakukan dengan menggunakan konsep yang berlaku pada objek

dan peristiwa yang dipermasalahkan. Konsep-konsep itu harus sudah diketahui

siswa. Dari percobaan di atas, siswa (harus) sudah mengetahui konsep yang

menjadi prasyaratnya, dalam contoh ini adalah “benda yang berdekatan dengan

api akan panas” dan “udara yang bergerak ke arah benda dapat menggerakkan

benda (memutarkan baling-baling)”. Kedua konsep tersebut digunakan untuk

menafsirkan keadaan udara pada saat lilin padam dan menyala.

Benda

Udara

Kertas Spiral bergerak ke atas berputar

Peristiwa

menyala Lilin

panas

Benda

Udara

Kertas Spiral diam diam

Peristiwa

padam Lilin

tidak panas

h. Menyusun pembahasan (Menyusun hasil pengamatan dalam suatu penjelasan)

Hasil penafsiran dengan kata-kata pada matriks di atas belum begitu komunikatif,

karena itu diperlukan pembahasan untuk membuat kata-kata itu jelas maknanya.

Di samping itu, siswa harus melatih keterampilan berkomunikasinya. Dalam

kegiatan ini dilakukan dengan menyusun kalimat yang menjelaskan hubungan

22

kata-kata yang ada dalam matriks, sehingga dapat dipahami maksudnya oleh

orang lain. Contoh pembahasan hasil penafsiran di atas menggunakan kata-kata

yang sudah ada dalam matriks, misalnya seperti berikut ini.

Pada saat lilin menyala, udara panas. Udara yang panas bergerak ke atas

memutarkan kertas spiral. Pada saat lilin padam, udara tidak panas. Udara yang

tidak panas diam, sehingga kertas spiral pun diam.

i. Menyimpulkan.

Kesimpulan disusun dari hasil pembahasan yang digunakan untuk menjawab

masalah. Berpikir dalam menyimpulkan dilakukan dengan mencari jawaban

masalah dari hasil pembahasan. Hasil menjawab masalah itu kemudian

dibandingkan dengan dugaan siswa yang dituliskan sebelum melakukan

percobaan. Dari hasil membandingkan itu siswa mengambil keputusan apakah

dugaannya dapat diterima atau tidak. Dari contoh di atas, kesimpulannya dapat

seperti berikut ini.

Udara yang panas bergerak ke atas.

Sesuai dengan urutan berpikir di atas LKS untuk siswa mempelajari hubungan sebab-

akibat dapat disusun seperti berikut.

ARAH GERAK UDARA PANAS

Pengantar: Sehari-hari kita mendapatkan udara yang bergerak (angin) dari timur ke barat atau sebaliknya. Jika di pantai kita juga menyaksikan udara yang bergerak dari laut ke darat atau dari darat ke laut. Adakah kemungkinan udara itu bergerak karena udara itu panas? Jika udara itu panas kemana arah geraknya?

Sebelum kamu melakukan percobaan, buatlah kertas spiral, lalu

gantungkan di atas mulutmu. Tiuplah kertas spiral itu, berputarkah kertas spiral itu? Berputar atau tidaknya kertas spiral dapat kita gunakan untuk mengetahui bergerak atau tidaknya udara di bawah kertas spiral itu.

Masalah: Jika udara dipanaskan, ke arah manakah udara itu bergerak?

23

Dugaan: .............................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................................................

Alat dan Bahan: a. Benang b. Kertas spiral c. Lilin d. Korek api

Percobaan:

a. Buatlah kertas spiral, lalu gantungkan dengan benang. b. Gantungkan kertas spiral di atas lilin yang padam. c. Gantungkan kertas spiral di atas lilin yang menyala.

Hasil Pengamatan dan Penafsiran:

a. Percobaan 1: Kertas spiral di atas lilin yang menyala. Benda

Peristiwa

b. Percobaan 2: Kertas spiral di atas lilin yang padam.

Benda

Peristiwa

Penjelasan: .................................................................................................................................

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

Kesimpulan: .................................................................................................................................

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

24

2. Teknik Berpikir dalam Mempelajari Korelasi

Berpikir sederhana untuk mempelajari korelasi dilakukan dengan memikirkan

pengaruh besar suatu variabel terhadap besar variabel yang lain melalui percobaan

yang sederhana. Dalam praktiknya percobaan untuk korelasi dilakukan dengan

mengubah-ubah besar suatu variabel dan mengukur variabel lain yang

dipengaruhinya. Langkah-langkah berpikir dalam mempelajari korelasi sama seperti

pada langkah-langkah berpikir dalam mempelajari hubungan sebab-akibat sebagai

berikut ini.

a. Mengklarifikasi masalah

Sama seperti pada percobaan mempelajari hubungan sebab-akibat, dalam

mempelajari korelasi pun mengklarifikasi masalah dilakukan untuk memahami

posisi susunan objek-objek dan yang harus diperhatikan. Karena masalah pada

korelasi merupakan masalah mengenai pengaruh besar suatu variabel terhadap

besar variabel lain yang dipengaruhinya, siswa harus mengetahui lebih dahulu

objek dan fenomena yang dipermasalahkan itu, pada objek mana variabel-

variabel yang akan diukurnya dan alat ukur yang harus digunakannya.

Masalah untuk korelasi merupakan masalah yang menanyakan pengaruh suatu

variabel yang diubah besarnya terhadap variabel lain yang dipengaruhinya.

Contohnya siswa akan mempelajari pengaruh perubahan lengan kuasa pada

pengungkit terhadap besar kuasa yang digunakan untuk mengangkat beban

sebagai berikut.

Lengan beban Lengan kuasa

Kuasa Beban

Gambar 8. Pengungkit

25

Untuk percobaan dengan pengungkit seperti pada gambar di atas, pertanyaan

masalahnya umumnya menggunakan kata pengaruh seperti seperti berikut ini.

Berpengaruhkah panjang lengan kuasa terhadap besar kuasa untuk menarik

beban? Bagi siswa SD pertanyaan itu merupakan pertanyaan yang sulit

dipahami, karena itu ubahlah menjadi pertanyaan yang sederhana, misalnya: Jika

lengan kuasa lebih panjang daripada lengan beban, akan lebih besarkah kuasa

untuk mengangkat beban itu? (Jangan membuat pertanyaan: “Jika lengan kuasa

lebih panjang atau lebih pendek daripada lengan beban, akan makin besar atau

makin kecilkah kuasanya?” Pertanyaan ini cukup berbelit-belit, sehingga sulit

dipahami maksudnya)

b. Mengajukan dugaan

Pada langkah ini siswa harus memikirkan jawaban untuk pertanyaan masalah.

Dugaan yang merupakan jawaban masalah dapat dengan mudah dibuat siswa,

karena pertanyaan masalah sudah jelas, siswa tinggal mengikuti kalimat

pertanyaan masalah itu sesuai dengan dugaannya, dengan menggunakan kata-

kata:

“Makin ............................................, makin ..................................................”

atau

“Jika................................................, maka ....................................................”

Misalnya siswa menyusun dugaannya seperti berikut.

Makin lebih panjang lengan beban daripada lengan kuasa, makin kecil kuasa

untuk mengangkat beban.

c. Menentukan langkah-langkah percobaan dan pengukuran.

Agar dapat memikirkan langkah-langkah percobaan, siswa harus memikirkan

hubungan antara masalah dan bendanya yang dalam contoh ini adalah

pengungkit. Dalam contoh ini, masalahnya adalah jika makin panjang lengan

kuasa daripada lengan beban, akan makin besarkah kuasa untuk mengangkat

beban?

Dalam masalah itu jelas disebutkan lengan kuasa lebih panjang daripada lengan

beban. Dengan demikian dalam langkah-langkah percobaannya dilakukan dengan

26

mengubah-ubah panjang lengan kuasa, yang otomatis akan mengubah panjang

lengan beban, dan mengukur besar kuasanya. Kalimat selanjutnya adalah akan

makin besarkah kuasa untuk mengangkat beban? Dari pertanyaan ini dapat

diketahui bahwa yang perlu diukur selanjutnya adalah besar kuasanya. Dengan

demikian format pencatatan datanya disusun sebagai berikut.

Berat beban: ........ N

No. Lengan beban (L1)

Lengan kuasa (L2)

Kuasa N

Perhatikan bahwa berat beban tidak diubah-ubah, agar pengaruhnya tetap,

sehingga tidak perlu dimasukkan ke dalam konsep yang akan dibentuk.

Sama seperti pada percobaan mempelajari hubungan sebab-akibat, pada

percobaan ini pun diperlukan pembanding untuk memperkuat konsep yang

diperoleh siswa dari percobaan itu. Pembandingnya dilakukan dengan mengubah

panjang lengan kuasa dengan perubahan yang berlawan. Jika percobaan pertama

panjang lengan kuasanya ditambah terus, pada percobaan kedua panjang lengan

kuasanya dikurangi terus (panjang lengan bebannya ditambah terus).

d. Mengukur

Sesuai dengan daftar variabel yang disusun pada tabel, untuk contoh ini

pengukuran dilakukan dengan mengukur panjang lengan beban, lengan kuasa,

dan besar kuasa. Pengubahan panjang lengan kuasa akan membuat panjang

lengan beban berubah, karena itu pengubahannya cukup dilakukan dengan

mengubah-ubah panjang lengan kuasa dengan besar perubahan yang tetap, lalu

panjang lengan beban diukur dan dicatat dalam tabel. Besar kuasa diukur dengan

menarik alat ukur yang tergantung pada ujung lengan kuasa sampai lengan

pengungkit itu sama tingginya dari permukaan meja.

27

e. Menyusun Pembahasan (Mengkomunikasikan)

Hasil pengukuran yang ditulis dalam tabel masih berupa angka-angka. Pada tahap

pembahasan ini siswa belajar menjelaskan angka-angka hasil pengukurannya itu

dengan kalimat-kalimat yang dituliskannya pada bagian pembahasan ini.

Pembahasan hasil percobaan, yang merupakan penafsiran, dilakukan dengan

membandingkan naik turunnya perubahan panjang lengan kuasa dengan naik

turunnya perubahan besar kuasa, misalnya seperti berikut ini.

Jika lengan kuasa ditambah terus panjangnya, sehingga makin lebih panjang

daripada lengan beban, kuasa untuk menarik beban itu makin kecil. Jika lengan

kuasa dikurangi terus panjangnya, sehingga makin lebih pendek daripada lengan

beban, kuasa untuk menarik beban itu makin besar.

f. Menyimpulkan

Sama seperti pada percobaan mempelajari hubungan sebab-akibat, pada

percobaan ini pun kesimpulan dilakukan dengan menjawab pertanyaan masalah

dengan menggunakan hasil pembahasan. Hasilnya dibandingkan dengan dugaan

siswa yang telah dituliskannya sebelum melakukan percobaan. Dapat diterima

atau tidaknya dugaan siswa bergantung pada hasil membandingkan itu.

Kesimpulan untuk contoh percobaan korelasi di sini misalnya seperti berikut ini.

Makin lebih panjang lengan kuasa daripada lengan beban, makin kecil kuasanya.

Sebaliknya makin lebih pendek lengan kuasa daripada lengan beban, makin

besar kuasanya.

Sesuai dengan urutan berpikir di atas, LKS untuk siswa mempelajari adanya korelasi

dapat disusun seperti berikut.

PENGUNGKIT

Masalah: Jika lengan kuasa dibuat lebih besar daripada lengan beban, akan

makin besar atau makin kecilkah besar kuasanya?

28

Dugaan:...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Alat dan Bahan:

a. Pengungkit

b. Beban

c. Neraca pegas

Percobaan:

a. Gantungkan beban pada salah satu lengan pengungkit.

b. Gantungkan neraca pegas pada ujung lain pengungkit itu.

c. Tarik neraca pegas ke bawah sampai pengungkit dalam keadaan seimbang.

d. Ubah-ubah panjang lengan beban dan lengan kuasanya.

e. Lakukan hal yang sama seperti pada langkah b dan c.

Hasil Pengamatan: L1 L2

Kuasa Beban

Berat beban: ........ N No. Lengan beban

(L1) Lengan kuasa (L2)

Kuasa N

Pembahasan: .................................................................................................................................

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

Kesimpulan: .................................................................................................................................

.................................................................................................................................

29

3. Teknik Berpikir dalam Mempelajari Pengelompokkan

Di SD siswa mempelajari dua jenis pengelompokkan, yaitu pengelompokkan benda

berdasarkan sifatnya (generalisasi) dan pengelompokkan benda berdasarkan ciri-

cirinya (klasifikasi). Sifat benda, yang belum diketahui, tidak dapat diketahui dengan

memperhatikan bentuk atau ciri-ciri lain benda itu, melainkan harus dengan

menginteraksikan benda itu dengan energi atau dengan benda lain. Sebagai contohnya

untuk mengetahui benda-benda yang dapat menghantarkan listrik dilakukan dengan

menyambungkan benda-benda itu pada rangkaian listrik. Di samping itu pada

percobaan ini siswa belajar menentukan (mengidentifikasi) benda-benda yang

mewakili satu atau beberapa jenis benda.

a. Menggeneralisasikan

Menggeneralisasikan adalah membentuk konsep yang berlaku umum. Walaupun

disebut berlaku umum, tetapi ada batasnya. Contohnya tidak semua benda dapat

menghantarkan listrik dengan baik, hanya benda-benda dari jenis logam saja yang

dapat menghantarkan listrik dengan baik. Walaupun demikian jenis logam saja sudah

menunjukkan bahwa banyak benda (semua benda logam) yang merupakan

penghantar listrik yang baik.

Menggeneralisasikan dilakukan dengan memperhatikan kesamaan sifat atau peristiwa

dari objek-objek yang berbeda. Dalam pembelajaran menggeneralisasikan, siswa

dilatih untuk menentukan objek-objek yang mewakili suatu kelompok objek dan

mencari persamaan dan perbedaan dari objek-objek tersebut. Sebagai contohnya

perhatikan LKS berikut ini.

PENGHANTAR DAN BUKAN PENGHANTAR LISTRIK Masalah: Bahan apakah yang menghantarkan listrik? Dugaan: ..............................................................................................................

..............................................................................................................

.............................................................................................................. Alat dan Bahan:

a. Batu batere dan dudukannya.

30

b. Lampu pijar kecil.

c. Kabel-kabel listrik.

d. Kawat tembaga, batang aluminium, batang kayu, kaca, gabus, batang seng,

paku besi, dan potongan keramik.

Percobaan:

a. Buat rangkaian listrik seperti pada gambar 9 berikut ini.

b. Sentuhkan kedua ujung kabel listrik yang terbuka pada setiap bahan yang

akan diuji.

Hasil Pengamatan:

Bahan yangdiuji

Lampu

Batu batere

Jenis Bahan Lampu Menghantarkan listrik

Keterangan: Kolom Lampu diisi dengan: Menyala atau Padam. Kolom Menghantarkan listrik diisi dengan: Ya atau Tidak Pembahasan: .................................................................................................................................

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

Kesimpulan: .................................................................................................................................

.................................................................................................................................

................................................................................................................................

31

b. Mengklasifikasikan

Klasifikasi dilakukan dengan memperhatikan ciri-ciri objek yang akan

diklasifikasikan berdasarkan satu atau lebih ciri, misalnya mengklasifikasi hewan

yang termasuk serangga dilakukan berdasarkan jumlah kaki, jumlah bagian badan dan

kepala, dan antene yang dimiliki hewan itu seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 11. Serangga dan bukan serangga.

a b

c d

Gambar 9. Serangga dan bukan serangga.

Pada gambar di atas tampak bahwa cengkerik (gambar 11.a), kumbang kepik (gambar

11.b), dan lalat (gambar 11.c) memiliki 3 pasang kaki, sedangkan laba-laba (gambar

11.d) memiliki 4 pasang kaki. Dari perbedaan ciri ini dapat ditentukan bahwa

cengkerik, kumbang kepik dan lalat termasuk kelompok serangga, sedangkan laba-

laba bukan serangga. Format pencatatan data untuk pembelajaran mengklasifikasikan

dapat dibuat sendiri, misalnya seperti berikut ini.

Hasil Pengamatan:

Hewan Badan dan Kepala

Kaki Antene Sayap

32

4. Teknik Berpikir dalam Menguji Bahan

Percobaan untuk mengetahui kondisi atau zat yang terkandung dalam suatu bahan

digunakan untuk mencari bahan yang memiliki sifat atau zat tertentu yang diperlukan.

Percobaan ini umumnya banyak dilakukan dalam IPA. Dalam percobaan ini diperlukan

indikator yang digunakan untuk menunjukkan jenis zat yang terkandung dalam suatu

bahan, seperti contoh berikut ini. Format pencatatan datanya dapat dibuat sendiri seperti

pada contoh-contoh terdahulu.

Uji Makanan 1. Tahap pencarian zat penguji

Beberapa makanan yang diketahui mengandung amilum dan beberapa makanan yang

diketahui tidak mengandung amilum disediakan dalam tempat-tempat yang terpisah.

Beberapa zat yang akan diuji dalam kemampuannya memberi tanda ada atau tidak adanya

amilum dalam makanan disediakan, misalnya lugol, larutan benedict, dan larutan yang

lainnya.

Gambar 10. Tiga zat yang akan diuji kemampuannya dalam mengindikasikan ada atau tidak

adanya amilum pada bahan makanan.

Setiap zat itu kemudian diteteskan kedalam makanan-makanan itu dan dilihat hasilnya.

Zat yang dapat memberi tanda khas yang sama pada setiap makanan yang mengandung

amilum dan tidak memberi tanda khas pada makanan yang tidak mengandung amilum

dipilih sebagai zat yang dapat digunakan untuk menguji ada atau tidak adanya amilum

dalam sesuatu makanan.

33

2. Tahap penggunaan zat penguji

Penggunaan zat penguji dilakukan dengan bahan-bahan makanan lain yang belum

diketahui mengandung amilum atau tidak. Zat yang terpilih dari pengujian itu digunakan

untuk menentukan bahan makanan yang mengandung amilum dari bahan-bahan makanan

tersebut.

B. Keterampilan dan Teknik Berpikir dalam Pembelajaran IPA dengan Carta

Tidak semua yang ada di alam ini dapat dibawa kelas, jika kita perhatikan lebih banyak

objek yang tidak dapat dibawa ke kelas daripada yang dapat dibawa ke kelas. Untuk

mengatasi ketiadaan objek yang akan dipelajari siswa digunakan carta yang

menggambarkan objek dan fenomena alam Carta digunakan untuk membantu siswa

berpikir dengan cara memperhatikan bentuk, warna, dan memikirkan pengertian dari

setiap gambar itu dengan bantuan pertanyaan-pertanyaan dari guru. Gambar mampu

memberikan gambaran mental yang lebih baik daripada kata-kata. Dengan bantuan

gambar, siswa melatih keterampilan berpikirnya dalam mencari persamaan dan

perbedaan untuk memahami konsep-konsep yang dipelajarinya melalui gambar-gambar

dalam carta itu.

Agar siswa berhasil memahami konsep-konsep IPA dari carta, carta yang digunakan

hendaknya memenuhi kriteria sebagai berikut.

1. Gambar-gambar dalam carta memberi informasi (fakta) sesuai dengan yang

diperlukan siswa untuk memahami konsep melalui gambar itu.

2. Gambar mengandung hal-hal yang dapat dibandingkan, sehingga siswa dapat

membentuk hubungan yang diperlukan (konsep) dengan memikirkan persamaan

dan perbedaan yang terdapat dalam gambar.

3. Gambar harus membantu siswa memikirkan konsep yang harus dipahaminya,

sehingga siswa tidak perlu membayangkan sesuatu untuk memikirkan konsep

yang harus dipahaminya.

4. Tanda panah atau beberapa gambar yang menggambarkan proses diperlukan

untuk membantu siswa memahami sesuatu proses.

34

5. Bentuk, jika mungkin warna, persamaan dan perbedaan, atau urutan dari gambar-

gambar dalam carta harus jelas.

Teknik berpikir yang digunakan dalam kegiatan ini adalah siswa menentukan gambar

yang harus diperhatikannya dan mencari persamaan dan perbedaan gambar-gambar itu

berdasarkan masalah yang diajukan guru, serta mengkomunikasikan hasil pemikirannya

dalam bentuk kalimat-kalimat lisan atau tertulis.

Contoh Carta dan Pertanyaan Pokoknya:

Bebek Elang Pelatuk

Paruh Bebek Paruh Elang Paruh Pelatuk

35

Kaki Bebek Kaki Elang Kaki Pelatuk

Gambar 11. Contoh carta untuk mempelajari adaptasi morfologi.

Pertanyaan yang digunakan

1. Apa perbedaan antara paruh bebek dengan paruh elang?

(Siswa memperhatikan gambar paruh bebek dan paruh elang, lalu menjawab)

2. Apa perbedaan antara paruh elang dengan paruh pelatuk?

(Siswa memperhatikan gambar paruh elang dan paruh pelatuk, lalu menjawab)

3. Apa yang biasa dimakan oleh bebek?

(Siswa memperhatikan gambar paruh bebek dan mengingat pengalamannya

sewaktu melihat bebek, jika siswa keliru guru dapat memperbaikinya)

4. Dimana bebek mencari makan?

(Siswa mengingat dari pengalamannya, jika siswa keliru guru dapat

memperbaikinya)

5. Sesuaikah paruh bebek dengan makanannya?

(Siswa memperhatikan gambar paruh bebek, lalu menjawab)

6. Apa yang biasa dimakan oleh elang?

(Siswa memperhatikan gambar paruh elang dan mengingat pengalamannya

sewaktu melihat elang, jika siswa kurang mengetahui guru dapat

menceriterakan elang)

7. Dimana elang mencari makan?

(Siswa mengingat dari pengalamannya, jika siswa keliru guru dapat

memperbaikinya)

8. Sesuaikah paruh elang dengan makanannya?

(Siswa memperhatikan gambar paruh elang, lalu menjawab)

36

9. Jika paruh bebek seperti paruh elang, dapatkah bebek mencari makanan di

lumpur? (Siswa memperhatikan gambar paruh bebek dan paruh elang, lalu

menjawab)

10. Sesuaikah paruh bebek dengan tempat mencari makanannya?

(Siswa memperhatikan gambar bebek yang ada di lumpur, lalu menjawab)

11. Dimanakah elang hinggap?

(Siswa memperhatikan gambar elang yang hinggap di cabang pohon, lalu

menjawab)

12. Jika kaki elang sama seperti kaki bebek, dapatkah elang hinggap di cabang

pohon

(Siswa memperhatikan gambar cakar elang dan cakar bebek, lalu menjawab)

13. Sesuaikah kaki elang dengan tempat hinggapnya?

(Siswa memperhatikan gambar cakar elang, lalu menjawab)

14. Dimanakah bebek mencari makanan?

(Siswa memperhatikan gambar kaki bebek, lalu menjawab)

15. Jika kaki bebek seperti kaki elang, dapatkah bebek berdiri di lumpur?

(Siswa memperhatikan gambar cakar elang dan cakar bebek, lalu menjawab)

16. Sesuaikah kaki bebek dengan tempat mencari makanannya?

(Siswa memperhatikan gambar kaki bebek, lalu menjawab)

C. Keterampilan dan Teknik Berpikir dalam Pembelajaran IPA di Lingkungan

Lingkungan, seperti halaman sekolah, tanah lapang, kebun, kolam, dan sungai merupakan

sumber belajar bagi siswa. Apa yang akan dipelajari dari lingkungan disesuaikan dengan

konsep IPA yang akan dipelajari atau diterapkan pada lingkungan itu. Pembelajaran IPA

di lingkungan umumnya digunakan untuk membelajarkan siswa menafsirkan hubungan

antara dua objek berdasarkan kondisi objek, dapat juga lebih, tetapi jangan terlalu

banyak, agar siswa dapat memikirkannya dengan baik.

Salah satu teknik berpikir yang digunakan dalam kegiatan pembelajaran di lingkungan

adalah memikirkan hubungan dua objek yang dapat dilakukan dengan siswa memikirkan

hubungan antara makhluk hidup dengan tempat tinggalnya, makhluk hidup dengan objek

37

di sekitarnya, kelembaban tanah dengan penutupnya, suhu udara dengan ruang yang

ditempati udara tersebut, dan hubungan-hubungan objek yang lainnya. Seringkali

hubungan objek di lingkungan dipelajari dengan menggunakan pembanding, agar

penafsiran objek itu relatif benar. Contohnya jika siswa mempelajari tempat ikan hidup

di sungai, siswa dapat membandingkan bagian sungai yang ditempati ikan itu dan bagian

sungai yang lain yang tidak ditempati ikan itu. Perbedaan antara kedua tempat itu dapat

digunakan untuk memikirkan mengapa ikan itu hanya mendiami bagian sungai tertentu.

Format pengamatan lingkungan berikut ini dapat digunakan siswa SD dalam mempelajari

lingkungan.

Kelompok: .............................................................................................

Nama : 1. .........................................................................................

2. .........................................................................................

3. .........................................................................................

Kelas/Semester: .....................................................................................

Sekolah : .....................................................................................

Waktu dan Lokasi

1. Hari/Tanggal: .................................................................................

2. Jam : .................................................................................

3. Lokasi : .................................................................................

4. Cuaca : .................................................................................

Alat dan Bahan

1. ......................................................................................................

2. ......................................................................................................

3. ......................................................................................................

Pengamatan

Objek Utama: .................................................................................................

Keadaannya: 1. .........................................................................................

2. .........................................................................................

3. .........................................................................................

38

Objek Pembanding: ............................................................................................. Keadaannya: 1. ........................................................................................

2. ........................................................................................

3. .......................................................................................

Pembahasan

1. ....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

2. ....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

3. ....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

Kesimpulan

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

Pengisian Format Pengamatan Lingkungan

Kelompok: diisi dengan nomor kelompok siswa.

Nama: diisi dengan nama-nama siswa dalam kelompok tersebut.

Kelas/Semester: diisi dengan kelas dan semester yang sedang diikuti siswa.

Sekolah: diisi dengan nama sekolah.

Waktu dan Lokasi

Hari/tanggal: diisi dengan hari dan tanggal pengamatan.

Jam: diisi dengan jam pengamatan.

Lokasi: diisi dengan lokasi pengamatan.

Alat dan Bahan

Diisi dengan nama alat dan bahan untuk pengukuran yang diperlukan. Alat dan bahan

menggunakan apa yang tersedia di sekolah. Variabel objek yang diamati dapat diukur

dengan menggunakan alat-alat ukur yang tersedia. Jika variabel objek yang diamati

39

tidak dapat diukur, karena tidak ada alat ukurnya, dapat digunakan taksiran

(perkiraan).

Pengamatan

Objek Utama: Objek utama adalah objek yang akan dipelajari siswa.

Keadaannya: Diisi dengan keadaan objek utama yang diamati dan diisi dengan

ukuran/taksiran besar variabel-variabel pada keadaan objek utama.

Variabel-variabel ini digunakan untuk menafsirkan penyebab keadaan

objek utama.

Objek Pembanding: Objek pembanding adalah objek yang segala sesuatunya hampir

sama dengan objek utama, hanya berbeda satu hal dari objek

utama. Objek pembanding ini akan digunakan untuk mengoreksi

dugaan-dugaan yang dihasilkan dari hasil menafsirkan variabel-

variabel pada objek utama.

Keadaannya: Diisi dengan keadaan objek pembanding dan diisi dengan

ukuran/taksiran besar variabel pada keadaan objek pembanding.

Variabel-variabel ini digunakan untuk menafsirkan penyebab keadaan

objek pembanding dan digunakan untuk mengoreksi hasil penafsiran

pada objek utama.

Pembahasan

Diisi dengan penjelasan yang merupakan hasil memikirkan persamaan dan perbedaan

antara objek utama dan objek pembanding. Setiap variabel yang dicatat pada kolom

keadaan objek utama dan objek pembanding dibahas satu per satu.

Kesimpulan

Diisi dengan kesimpulan yang merupakan inti pembahasan. Siswa menarik

kesimpulan dari membaca pembahasan yang telah disusunnya.

40

Contoh Pengisian Format Pengamatan Lingkungan:

Identitas

Kelompok: I

Nama : 1. Amin

2. Iman

3. Aman

Kelas/Semester: Y/1

Sekolah : SD 2.

Waktu dan Lokasi

1. Hari/Tanggal: 5 Agustus 2005

2. Jam : 08.30 s.d. 09.00

3. Lokasi : Sudut utara halaman belakang SD 2.

4. Cuaca : Cerah

Alat dan Bahan

Mistar

Pengamatan

1. Objek Utama: Tanah luas 10 x 10 cm yang telah lama ditutupi batu di tengah

lapang rumput.

Keadaannya: 1. Tanah basah.

2. Tanah lunak.

3. Ada seekor hewan kaki seribu.

4. Ada 6 ekor semut merah.

2. Objek Pembanding: Tanah luas 10 x 10 cm yang terbuka di tengah lapang rumput.

Keadaannya: 1. Tanah kering.

2. Tanah keras.

3. Tidak ada hewan kaki seribu

4. Ada 3 ekor semut merah.

41

Pembahasan:

a. Tanah yang telah tertutupi batu basah, karena tidak tersinari oleh cahaya

matahari, sehingga air pada tanah itu tidak menguap. Sedangkan tanah yang

tidak tertutupi batu kering, karena tersinari cahaya matahari, sehingga air pada

tanah itu menguap.

b. Tanah yang telah tertutupi batu lunak, karena tanahnya basah. Sedangkan tanah

yang tidak tertutupi batu keras, karena tanahnya kering.

c. Tanah yang tertutupi batu dihuni hewan kaki seribu, diduga karena tanahnya

lunak dan tidak tersinari cahaya matahari. Tanah yang tidak tertutupi batu tidak

dihuni hewan kaki seribu, diduga karena keras dan tersinari cahaya matahari.

d. Tanah yang tertutupi batu dihuni 5 ekor semut merah, yang tidak tertutupi batu

dihuni 3 ekor semut merah. Diduga semut merah dapat menghuni tanah yang

lembab dan yang kering, tetapi lebih banyak yang menghuni tanah yang lembab.

Kesimpulan:

Tanah yang lama tertutupi batu lembab dan lunak.

Hewan kaki seribu dan semut merah dapat menempati tanah yang tertutupi batu.

42

BAB V

RANGKUMAN

1. IPA adalah ilmu yang mempelajari cara alam bekerja dan cara mengendalikan

(mengelola) alam. Karena itu, IPA dipelajari untuk memenuhi kebutuhan siswa di

alam lingkungannya dan di masyarakat.

2. Konsep IPA dasar merupakan konsep ideal. Dalam penerapannya di alam riil konsep

IPA dasar itu harus dikembangkan dengan memasukkan faktor-faktor lain yang

berpengaruh melalui percobaan IPA. Karena itu, penting bagi siswa untuk dapat

melakukan percobaan IPA.

3. Dalam IPA siswa mempelajari 3 komponen alam, yaitu properti objek (benda atau

energi), interaksi antara 2 objek (hubungan antara 2 objek), dan peristiwa (proses atau

perubahan).

4. Interaksi kompleks terdiri dari interaksi terpusat dan interaksi berantai. Kedua

interaksi kompleks ini terdiri dari interaksi-interaksi antara 2 objek.

5. Indikator alam yang terdapat pada setiap konsep IPA digunakan untuk

mengidentifikasi konsep yang berlaku pada objek dan fenomena yang

dipermasalahkan.

6. Pembelajaran IPA di SD tidak begitu berbeda dengan pembelajaran membaca. Dalam

pembelajaran membaca siswa belajar membaca sambil mempelajari makna dari setiap

kata dari kalimat yang dibacanya. Dalam pembelajaran IPA siswa belajar “membaca”

(menafsirkan) objek dan fenomena alam, sambil mempelajari makna dari setiap

konsep yang terdapat pada objek dan fenomena alam yang dipelajarinya.

7. Dalam mempelajari hubungan sebab-akibat dari percobaan diperlukan pembanding

untuk mengoreksi “kebenaran” hasil penafsiran.

8. Dalam mempelajari korelasi siswa menafsirkan angka-angka yang diperolehnya dari

hasil pengukuran dengan cara memperhatikan naik turunnya angka-angka tersebut.

9. Menggeneralisasikan digunakan untuk mengetahui keberlakuan umum suatu konsep.

10. Mengklasifikasi dilakukan berdasarkan kesamaan ciri-ciri yang terdapat pada objek

yang diamati.

43

BAB VI

EVALUASI

A. Pertanyaan

1. Akan samakah konsep-konsep IPA dasar yang dipelajari dari berbagai sumber dengan

konsep-konsep IPA terapan yang digunakan secara nyata? Jika berbeda, jelaskan letak

perbedaannya?

2. Apa yang harus kita ajarkan dalam pembelajaran IPA di SD? Berikan alasannya.

3. Untuk apa pengetahuan IPA yang diperoleh siswa dari buku?

4. Pada dasarnya IPA mempelajari 3 komponen alam, apakah ketiga komponen alam

yang dipelajari IPA itu menjadi indikator alam untuk mengidentifikasi keberlakuan

konsep-konsep IPA? Tuliskan alasannya.

5. Dapatkah siswa menjelaskan fenomena alam yang terjadi di lingkungannya hanya

dengan mengamati fenomena itu? Berikan alasannya.

6. Dalam pembelajaran dengan percobaan, manakah yang harus didahulukan

memperlihatkan objek dan fenomenanya dahulu, lalu mengajukan masalah atau

mengajukan masalah, lalu siswa melaksanakan percobaan itu? Berikan alasannnya.

7. Apakah perbedaan menafsirkan hasil percobaan antara percobaan sebab-akibat dan

korelasi?

8. Kriteria apa saja yang harus diperhatikan dalam pembuatan carta untuk pembelajaran

IPA yang menggunakan tanya-jawab?

9. Bagaimana cara siswa menjawab pertanyaan dalam pembelajaran yang menggunakan

carta?

10. Komponen alam apa saja yang dapat dipelajari siswa di lingkungan?

11. LKS yang disarankan untuk digunakan dalam modul ini adalah LKS tanpa pertanyaan

bimbingan (pertanyaan bimbingannya tidak dituliskan). Antara LKS yang disarankan

di sini dengan LKS yang biasa (yang banyak pertanyaan bimbingannya), manakah

yang lebih banyak melatih keterampilan berpikir siswa?

12. Dapatkah format pengamatan lingkungan yang disarankan dalam modul ini

digunakan untuk siswa kelas 4? Berikan alasannya.

44

B. Rancanglah LKS tanpa menuliskan pertanyaan bimbingan untuk percobaan berikut ini

(pertanyaan bimbingannya langsung diucapkan oleh guru melalui tanya-jawab),

kemudian buatlah masalah, langkah-langkah percobaan, format pencatatan data,

penafsiran, pembahasan, dan kesimpulannya.

1.

Sebuah paku dililiti kabel listrik. Jika kabel itu

dihubungkan dengan sebuah batu batere, paku itu dapat

menarik klip yang berada di dekatnya, tetapi jika paku itu

tidak dihubungkan dengan batu batere, klip itu tidak

tertarik.

2.

Sebuah kotak kaca dilengkapi dengan 2 pipa kaca. Di

bawah salah satu pipa kaca dipasang lilin dan di atas pipa

kaca yang lainnya diletakkan obat nyamuk yang berasap

seperti pada gambar di samping ini. Jika lilin tidak

dinyalakan, asap obat nyamuk naik, tidak masuk ke dalam

kotak. Jika lilin dinyalakan asap dari obat nyamuk itu

masuk ke dalam kotak melalui pipa di bawahnya dan keluar

dari pipa yang lainnya.

45

GLOSARIUM

Fenomena Gejala atau peristiwa yang dapat diamati.

Indikator Alam Objek atau dan fenomena yang mengindikasikan

berlakunya sesuatu konsep

Interaksi Saling mengerjakan antara dua atau lebih objek.

Interaksi Berantai Interaksi yang berkesinambungkan dari dua objek ke dua

objek berikutnya.

Interaksi Terpusat Interaksi sebuah objek dengan objek-objek lain di

sekitarnya.

IPA Ilmu yang digunakan untuk mempelajari cara alam bekerja

Keterampilan Berpikir Kemahiran/kematangan seseorang dalam melakukan suatu

pemikiran, sehingga hasil berpikirnya tepat dan dapat

diterima orang lain.

Objek Benda atau energi.

Peristiwa Proses atau perubahan yang terjadi di alam. Ada peristiwa

yang dapat diamati dan ada yang tidak teramati.

Prinsip Deskripsi atau persamaan parametrik mengenai objek dan

fenomena alam yang diperoleh secara empiris.

Prinsip Segitiga

Pengkajian Alam

Deskripsi objek, interaksi, dan peristiwa alam yang

dipelajari dalam IPA.

Teknik Berpikir Cara berpikir yang dilakukan untuk dapat memikirkan

sesuatu dengan hasil tepat dan dan dapat diterima orang

lain.

46

DAFTAR PUSTAKA

Amor, Adlai J., Icamina, Paul M., dan Laing, Mack. 1988. Wartawan dan Penulisan IPA (Terjemahan: S. Maimun). Jakarta: Yayasan Obor Indonesia.

Chay Asdak. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Carin, Arthur A. & Sund, Robert B. 1985. Teaching Science Through Discovery. Ohio: Charles E. Merrill Publishing Company.

Davis, Mackenzie L., Cornwell, David A. 1991. Introduction to Environmental Engineering. New York: McGraww-Hill, Inc.

Monk, Martin & Osborne, Jonathan. 2000. Good Practice in Science Teaching , What

research has to say. Philadelphia: Open University Press.

Osborne, Roger & Freyberg, Peter. 1985. Learning in Science. Auckland: Heineman.

Solomon, Joan. 1992. Science and Technology in Society, What is Technology?. Harfield: The Association for Science Education, College Lane.

Wellington, Jerry. 1989. Skills and Processes in Science Education. London: Routledge.

47