Penerapan Metode Ilmiah

Metode ilmiah adalah sistematika sains yang menerapkan tahapan-tahapan ilmiah secara rasional dan berurutan demi menunjang aktivitas dalam penelitian ilmiah. Penelitian ilmiah dapat dilakukan ketika adanya objek IPA yang diteliti. Objek penelitian IPA adalah semua benda atau makhluk hidup yang ada di alam yang dapat diamati dan dipelajari fungsionalnya. Objek penelitian IPA, misalnya bakteri, sel, jaringan tumbuhan, planet, meteor, dan lain sebagainya.

1. Tahapan Metode Ilmiah

Metode ilmiah berisi beberapa tahapan ilmiah yang dirancang secara sistematis dan berurutan sehingga dapat digunakan untuk memperoleh tujuan dari dilaksanakannya penelitian ilmiah. Seseorang yang akan melakukan penelitian ilmiah, perlu memperhatikan tahapan-tahapan dalam metode ilmiah, antara lain sebagai berikut.

a. Merumuskan Masalah
Penelitian dimulai dengan merumuskan masalah. Dalam kajian ilmiah, masalah didefinisikan sebagai sesuatu yang harus diteliti untuk memperoleh jawaban atas suatu pertanyaan. Masalah dirumuskan dalam bentuk pertanyaan ilmiah yang bersifat terbuka yang memungkinkan adanya jawaban yang beragam. Rumusan pertanyaan ini perlu dicari jawabannya melalui eksperimen. Contoh rumusan masalah adalah “Adakah pengaruh air terhadap pertumbuhan tanaman?”.

b. Membuat Hipotesis
Setelah merumuskan masalah, sebagai peneliti kamu harus menyusun dugaandugaan yang bersifat ilmiah berdasarkan bukti-bukti dan fakta-fakta yang ada. Dugaandugaan yang bersifat ilmiah ini dinamakan hipotesis. Jadi, hipotesis adalah jawaban sementara dari rumusan masalah yang masih memerlukan pembuktian berdasarkan data yang telah dianalisis.

c. Menentukan Variabel
Seorang peneliti harus mengidentifikasi variabel-variabel yang akan dilibatkan dalam penelitiannya. Secara garis besar, variabel terbagi menjadi tiga, yaitu variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol. Variabel bebas ialah variabel yang memengaruhi variabel yang lain, sedangkan variabel terikat ialah variabel yang dipengaruhi oleh variabel bebas. Adapun variabel kontrol adalah faktor yang dibuat tetap sama selama percobaan. Pada permasalahan ”Adakah pengaruh air terhadap pertumbuhan tanaman?”, volume air yang diberikan dapat bervariasi. Faktor ini disebut variabel bebas. Pertumbuhan tanaman disebut variabel terikat. Kondisi tanaman (jenis, umur, ukuran, dan lain-lain), kondisi tanah, serta sumber air yang digunakan dalam percobaan disebut variabel kontrol.

d. Melakukan Eksperimen
Setelah kamu menyusun hipotesis, kebenaran hipotesis harus diuji dengan melaksanakan penelitian. Kegiatan penelitian ini dapat kamu laksanakan di dalam laboratorium atau di luar laboratorium. Hal ini bergantung pada jenis penelitian yang kamu lakukan. Jika kamu melaksanakan penelitian di dalam laboratorium, kamu harus memahami pedoman keselamatan kerja di laboratorium. Demikian juga jika kamu melaksanakan penelitian di luar laboratorium, kamu harus mengetahui pedoman keselamatan kerja di daerah tersebut.

e. Mengumpulkan Data
Ketika kamu melakukan penelitian, kamu akan memperoleh data. Setiap gejala yang terjadi selama percobaan, catat hasilnya dengan rapi dan susun dengan baik. Dengan demikian, kamu akan memperoleh data yang benar dan akurat. Data yang diperoleh dapat berupa data kualitatif maupun kuantitatif. Data kualitatif adalah data yang diperoleh dengan menggunakan alat indra, tanpa menggunakan alat ukur, dan tidak dapat dinyatakan dengan angka. Data kuantitatif yaitu data yang diperoleh melalui pengamatan dengan alat ukur dan dapat dinyatakan dengan angka.

f. Mengolah dan Menganalisis Data
Setelah data-data hasil penelitian terkumpul, kelompokkanlah data sesuai jenis atau keperluan penelitian. Kemudian, data dianalisis untuk mengetahui apakah hipotesis yang kamu kemukakan sesuai atau tidak sesuai. Jika hipotesismu sesuai dengan data-data percobaan yang kamu dapatkan, berarti hipotesis diterima. Sebaliknya, jika hipotesismu tidak sesuai dengan data-data yang kamu dapatkan, berarti hipotesis ditolak.

g. Menarik Kesimpulan
Kesimpulan dari suatu penelitian adalah pernyataan yang merangkum apa yang sudah dilakukan selama kegiatan penelitian. Dalam suatu kesimpulan perlu dibahas apakah data yang kamu dapatkan dari hasil penelitian telah mendukung hipotesis yang kamu buat atau tidak.

h. Mengomunikasikan Hasil Penelitian
Langkah selanjutnya yang kamu lakukan setelah mendapatkan kesimpulan dari penelitian adalah mengomunikasikan hasil penelitian. Suatu hasil penelitian dapat dikomunikasikan secara lisan atau tulisan. Bentuk-bentuk mengomunikasikan hasil penelitian secara lisan, yaitu diskusi kelas atau seminar ilmiah. Adapun bentuk mengomunikasikan hasil penelitian secara tertulis yaitu laporan penelitian, makalah ilmiah, atau karya tulis. Suatu laporan penelitian biasanya terdiri dari bagian-bagian berikut.

1. Halaman judul penelitian
2. Pendahuluan
3. Tujuan penelitian
4. Alat dan bahan
5. Langkah kerja
6. Hasil penelitian dan pembahasan
7. Kesimpulan
8. Daftar pustaka

2. Merancang Penelitian dengan Metode Ilmiah

Bagi seorang peneliti sebelum melakukan penelitian perlu merancang variabel-variabel yang menjadi pedoman untuk melakukan penelitian. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam merancang penelitian dengan menggunakan metode ilmiah, antara lain sebagai berikut.

1. Menentukan objek penelitian, yaitu sesuatu variabel yang ingin diteliti, atau wajib diteliti, atau memerlukan penelitian. Objek penelitian harus diselaraskan dengan tujuan penelitian yang akan dicapai. Contoh: pengamatan pertumbuhan kecambah, maka objek penelitian berupa kecambah pada tumbuhan.
2. Melakukan observasi, observasi di sini selain dilakukan dengan pengamatan juga dapat dilakukan dengan mencari tahu di berbagai sumber informasi baik jurnal, media cetak, media digital, dan lain-lain.
3. Menentukan hipotesis, dilakukan dengan membuat pertanyaan-pertanyaan penolong untuk mempermudah dalam menentukan jawaban sementara penelitian yang ingin diteliti. Selanjutnya, membuat jawaban sementara penelitian untuk memperkirakan hasil akhir penelitian yang akan dicari kebenarannya.
4. Merumuskan judul penelitian dengan satu kalimat, perumusan judul penelitian, seperti pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap tinggi kecambah kedelai di laboratorium sains (IPA).
5. Menentukan variabel-variabel penelitian, meliputi hal-hal sebagai berikut.
   1. Variabel tetap (control), yaitu faktor-faktor dalam objek penelitian yang dibuat tetap, sama, sebagai pengontrol keadaan. Contohnya jenis benih, media tanam, tempat lahan penanaman, suhu ruangan, dan lain-lain.
   2. Variabel bebas, yaitu faktor-faktor dalam objek penelitian yang dapat dibuat bebas atau beda terhadap objek penelitian. Contohnya intensitas cahaya matahari.
   3. Variabel terikat, yaitu faktor-faktor dalam objek penelitian yang diperoleh dari variabel bebas. Contohnya tinggi tanaman.
   4. Variabel pengganggu, yaitu faktor-faktor dalam objek penelitian yang dapat menjadi penghambat atau pengganggu terkait keberhasilan penelitian. Contohnya adanya semut yang memakan biji yang digunakan sebagai objek penelitian.
6. Merumuskan suatu masalah dalam penelitian, dilakukan dengan memunculkan beberapa pertanyaan yang berhubungan dengan objek yang ingin diteliti. Tujuannya untuk membahas hal-hal yang menjadi fokus dalam penelitian. Perumusan masalah dapat dilakukan dengan dua cara menyusun pertanyaan, antara lain sebagai berikut.
   1. Pertanyaan yang berasal dari gejala alam yang dapat diamati. Contoh pertanyaan berkaitan dengan gejala alam yang diamati, antara lain sebagai berikut.
      1. Ada tanaman pendek yang daunnya banyak, ada yang tinggi tetapi daunnya sedikit. Apakah yang membedakan hal tersebut?
      2. Mengapa tanaman tidak tumbuh dengan optimal (tanaman pendek, daun sedikit, daun menguning)?
   2. Pertanyaan yang dihubungkan dengan variabel yang diteliti. Misalnya sebagai berikut.
      1. Bagaimana pengaruh cahaya matahari terhadap tinggi kecambah?
      2. Bagaimana tinggi kecambah di tempat yang berbeda paparan cahaya matahari?
      3. Bagaimana tinggi kecambah jika mendapat paparan cahaya langsung dan tidak langsung?
7. Menyusun hipotesis penelitian, perlu dilakukan guna membuat dugaan sementara untuk menemukan jawaban sementara dari penelitian yang dilakukan sehingga dibuat suatu kesimpulan sementara yang nantinya akan diuji kebenarannya melalui eksperimen. Misalnya sebagai berikut. 1) Kecambah yang mendapat intensitas cahaya tinggi akan tumbuh optimal. 2) Kecambah yang mendapat intensitas cahaya tinggi memiliki batang yang tumbuh tinggi dibandingkan yang tidak mendapat intensitas matahari.
8. Melakukan eksperimen, pelaksanaan eksperimen harus memperhatikan hal-hal seperti waktu atau lamanya percobaan, alat dan bahan penelitian, rancangan penelitian, jadwal penelitian, labeling terhadap objek penelitian, dan dokumentasi penelitian.
9. Melakukan pengumpulan data, umumnya dilakukan ketika eksperimen penelitian berlangsung hingga berakhirnya eksperimen. Data penelitian dapat dikumpulkan dalam bentuk data kualitatif dan data kuantitatif.
10. Melakukan pegolahan data, data-data hasil penelitian yang telah dikumpulkan selanjutnya diolah dan dianalisis sesuai dengan teori yang ada dan kemudian dikemas dalam suatu data-data yang bersifat informatif dan termasuk data jadi terkait hasil penelitian.
11. Menyusun laporan penelitian, penyusunan laporan penelitian dilakukan dengan menggunakan format laporan yang resmi mulai dari bab I pendahuluan sampai dengan bab V simpulan, dan juga diberikan daftar pustaka beserta lampiran-lampiran hasil penelitian. Bab-bab dalam laporan penelitian terdiri atas hal-hal sebagai berikut.
    1. Bab I pendahuluan, yang di dalamnya memuat latar belakang, identifikasi masalah, pembatasan masalah, tujuan percobaan/penelitian, dan manfaat percobaan/ penelitian.
    2. Bab II kajian pustaka, berisi teori-teori dan hasil riset terdahulu yang pernah dilakukan pada topik yang sama atau serupa.
    3. Bab III metode penelitian, berisi tentang metode dan teknik penelitian seperti deskriptif, komparatif, eksperimen, kualitatif, kuantitatif, dan lain-lain.
    4. Bab IV, hasil penelitian dan pembahasan, berisi hasil-hasil temuan dari proses riset dan selanjutnya akan dilakukan pengkajian dan analisis data serta dituangkan dalam pembahasan.
    5. Bab V simpulan, berisi poin-poin penting simpulan yang mengacu pada tujuan penelitian atau percobaan.
    6. Daftar pustaka, berisi referensi-referensi yang berasal dari berbagai sumber baik sumber cetak, jurnal, sumber elektronik, dan lain-lain.

3. Menumbuhkan Sikap-Sikap Ilmiah

Seorang saintifik dalam melakukan kegiatan atau aktivitas ilmiah juga harus dilandaskan pada sikap ilmiah. Sikap ilmiah adalah landasan berpikir seorang saintifik untuk menumbuhkan sikap-sikap dalam diri yang meliputi sikap objektif, keingintahuan, selalu bertanya, dan menyimpulkan sesuatu sesuai fakta. Berikut poin-poin mengenai aspek dan bentuk ilmiah.

a. Aspek-aspek sikap ilmiah

Aspek-aspek sikap ilmiah, meliputi hal-hal berikut.

1. Rasa ingin tahu.
2. Tekun dan disiplin.
3. Keterbukaan dan kerja sama.
4. Berpikir kritis.
5. Sikap respek terhadap fakta.
6. Kejujuran.
7. Objektivitas.
8. Ketelitian.

b. Bentuk sikap ilmiah

Bentuk-bentuk sikap ilmiah, antara lain sebagai berikut.

1. Mampu mengembangkan rasa keingintahuan yang tinggi.
2. Berani terus mencoba dan pantang menyerah meskipun mengalami hambatan.
3. Bertanggung jawab terhadap keputusan-keputusan yang diambil.
4. Menumbuhkan pemikiran yang kritis untuk melihat segala aspek dalam kegiatan penelitian.
5. Peka dan peduli terhadap lingkungan, sosial, dan budaya.
6. Berani dan santun dalam bertanya atau mengemukakan pendapat atau argumen

Tugas Mandiri

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!

1. Sebutkan contoh objek-objek penelitian dalam IPA!
   Jawab: Objek penelitian IPA contohnya bakteri, sel, jaringan tumbuhan, planet, meteor, dan lain sebagainya.
   
2. Jelaskan yang dimaksud variabel terikat!
   Jawab: Variabel terikat yaitu faktor-faktor dalam objek penelitian yang diperoleh dari variabel bebas.
3. Apa yang dimaksud objek penelitian IPA?
   Jawab: Objek penelitian IPA adalah semua benda atau makhluk hidup yang ada di alam yang dapat diamati dan dipelajari fungsionalnya.
4. Bagaimana ciri-ciri hipotesis dalam suatu metode ilmiah?
   Jawab: Hipotesis dalam metode ilmiah memiliki ciri-ciri, antara lain sebagai berikut.
   a. Penjelasan berdasarkan pengamatan dengan membuat pertanyaan dan memprediksi jawaban sementara dari hasil pertanyaan.
   b. Berhubungan dengan aspek yang diamati.
   c. Memiliki tujuan untuk membuat jawaban sementara dari penelitian ilmiah.
   
   
5. Jelaskan yang kalian ketahui mengenai metode ilmiah!
   Jawab: Metode ilmiah adalah sistematika sains yang menerapkan tahapan-tahapan ilmiah secara rasional dan berurutan demi menunjang aktivitas dalam penelitian ilmiah.