Berpikir
ilmiah artinya berpikir sistematis. Dimulai dari merumuskan masalah
yang diikuti dengan merumuskan hipotesis. Menghimpun data dan
menyelesiakan masalah. Berpikir ilmiah merupakan metode eksperimental
untuk membantu mengkonfirmasi atau meniadakan hipotesis. Data
dikumpulkan melalui percobaan yang diamati, data diolah, lalu
disimpulkan[1].
Berpikir secara ilmiah merupakan proses penerapan teknik ilmiah untuk
meneliti fenomena, mendapatkan ilmu pengetahuan baru yang
diintegrasikan dengan ilmu pengehuan sebelumnya atau mengoreksi
pengetahuan sebelumnya.[1] Berpikir ilmiah merupakan pendekatan berpikir sistematis dalam mengimpun data dalam menyelesiakan masalah.[2]
Berpikir ilmiah berarti membangun hubungan sebab akibat pada sistem
yang melibatkan satu atau beberapa variabel. Samakin banyak variabel
yang diidentifikasi pengaruhnya semakin sulit melakukan proses berpikir[3].
Berpikir ilmiah adalah cara berpikir – mengenai subjek ilmiah, isi,
atau masalah – sehingga seseorang dapat meningkatkan kualitas
keterampilan berpikirnya serta merefleksikan struktur yang melekat dalam
pikirannya serta mematuhi standar intelektual[4]
Proses penerapan berpikir ilmiah menurut Antonio Zamora[5] terdiri atas empat tahap;
- Melakukan observasi dan mendeskripsikan gejala alam atau fenomena. Observsi dapat dilakukan secara visual atau dengan bantuan teknologi.
- Merumuskan hipotesis untuk menjelaskan fenomena dalam hubungan sebab akibat atau dalam hubungan matematis.
- Menguji hipotesis dengan menganalisis hasil observasi atau dengan prediksi dan hasil observasi tentang adanya fenomena baru. Jika percobaan tidak dapat membuktikan kebenaran hipotesis maka hipotesis harus ditolak atau diubah. Kegiatan kembali ke merumuskan hipotensi.
- Menetapkan teori melalui verikasi ulang.
Empat kegiatan ilmiah tersebut di atas dideskripsikan dalam diagram di bawah ini.
Untuk menerapkan konsep tersebut, ada banyak hal yang perlu siswa
perhatikan agar konsistem dalam menerapkan metode berpikir ilmiah. Di
antaranya adalah
- Mengembangkan pertanyaan atau masalah, merumuskan masalah dengan jelas dan tepat.
- mengumpulkan dan menilai data yang ilmiah serta relevan atau informasi, menggunakan ide-ide abstrak untuk menafsirkan data secara efektif.
- Mengembangkan dasar yang kuat untuk memeperoleh kesimpulan dan solusi yang ilmiah, mengujinya dengan menggunakan kriteria dan standar yang relevan.
- Berpikir konvergen dengan menerapkan sistem pemikiran ilmiah, mengakui dan menilai asumsi ilmiah, implikasi, dan konsekuensi praktis. Pemikiran konvergen mengarah pada jawaban tertentu atau terpusat pada sasaran akhir. ( sedangkan lawannya, pemikiran divergen merupakan cara berpikir mengeksplorasi dan kreativitif, terbuka dan bergerak menjauh).
- Berkomuniksi secara efektif dengan berbagai orang untuk mengembangkan solusi terbaik dalam memecahkan masalah yang kompleks.
Kaidah-kaidah di atas sebagai pondasi untuk mengembangkan
keterampilan siswa berpikir ilmiah melalui beberapa contoh indikator
kompetensi di bawah ini:
- Merumuskan masalah dengan mangajukan pertanyaan mengenai objek tertentu yang jelas batas-batasnya.
- Menyusun kerangka berpikir dengan mengajukan hipotesis atau pertanyaan yang menjelaskan adanya hubungan yang mungkin antara faktor yang berkaitan sehingga menimbulkan masalah.
- Merumuskan hipoteis sebagai kesimpulan dan jawaban sementara atas pertanyaan atau permasalahan yang dijadikan sebagai kerangka pikiran.
- Menguji hipotesis dengan cara mengumpulkan fakta yang relevan dengan hipotensis yang diajukan. Data digunakan untuk membuktikan ada atau tidak adanya yang mendukung hipotesis.
- Menafsirkan data yang diperolehnya sehingga bermakna.
- Menarik kesimpulan; menilai apakah hipotesis yang diajukan itu ditolak atau diterima.
- Mengkomunikasikan hasil studinya dalam bentuk laporan penelitian.
- Mengkomunikasikan hasil studinya dalam presentasi di kelas.
- Mempertahankan kesimpulan yang telah disusunnya dengan menggunakan argumentasi yang berlandaskan data.
- Menyajikan hasil studinya dalam forum ilmiah.
- Menyajikan hasil studinya dalam web sekolah.
Mengembangkan keterampilan berpikir sebaiknya siswa terlatih sejak
dini mengasah keterampilan berpikir ilmiahnya. Melalui pengembangan
keterampilan ini siswa dapat mengembangkan rasa ingin tahu. Untuk
mengembangkan kompetensi ini guru dapat memicu siswa dengan menggunakan
indikator belajar seperti di bawah ini[6] Mengungkapkan alasan ‘mengapa hal itu menjadi bahan pemikirannya?’ Untuk itu picu siswa dengan melakukan langkah di bawah ini.
- Mengjukan pertanyaan
- Memprediksi dengan cara menceritakan apa yang mungkin terjadi.
- Mlihat, memperhatikan, mendengarkan, menyentuh, mencium, dan mencicipi sehingga mendapatkan informasi yang akurat mengenai suatu hal.
- Mengelola informasi dengan cara berbicara atau menuliskan tentang hal yang menjadi bahan perhatian
- Membandingkan tentang bagaimana hal itu bisa sama.
- Membandingkan tentang bagaimana hal itu bisa berbeda.
- Menggunakan kata-kata untuk menggambarkan terjadinya sesuatu.
- Menguraikan ……dengan menggunakan diagram.
- Menggambarkan sesuatu dengan menggunakan datb berupa foto.
- Membuktikan sesuatu dengan data berbentuk tabel.
- Memperlihatkan kondisi….dengan menggunakan grafik.
- Menggambarkan …..dengan menggunakan data dalam bentu angka.
- Menafsirkan data sehingga bermakna.
- Menarik kesimpulan mengenai hal yang pelajarinya.
Bagaimana Mengajarkannya?
Melaksanakan pebelajaran dalam rangka peningkatan keterampilan berpikir ilmiah siswa menurut Ellen Booth Cruch[7] sebaiknya dilakukan secara bertahap melalui langkah kegaitan seperti di bawah ini.
- Mengobservasi
- Membandingkan
- Mengelompokan
- Memprediksi
- Bereksperimen
- Mengevaluasi
- Menerapkan
Kembangkan ketujuh langkah di atas melalui proses pembelajaran yang
bertahan dengan memanfaatkan waktu secara optimal melalui kegiatan tatap
muka, tugas terstruktur, hingga tugas tidak terstruktur dengan
melakukan langkah belajar sebagai berikut.
- Mengobservasi
Mengamati dan mencermati , melihat dari sudut pandang yang berbeda,
Siswa dengan diam-diam mengamati dan menunggu tanpa banyak
“melakukan.” Cegahlah untuk melompat dengan “melakukan” percobaan. Kita
perlu mengingatkan mereka untuk meluangkan waktu menggunakan semua
indra mereka ketika mereka mendekati suatu atau kegiatan tertentu.
Mintalah anak-anak untuk mengumpulkan lebih banyak informasi dari
berbagai sudut pandang. Misalnya, Apa yang Anda ingat tentang tanaman
ini? Apa yang terjadi ketika anda melihatnya dari atas, jauh, atau
sangat dekat? Mari kita tunggu dan lihat apa yang terjadi ketika angin
bertiup. Bagaimana reaksi tanaman terhadap pergeseran sinar matahari.
Apa yang Anda lihat sekarang? Catatlah. Ambil gambarnya. Apa
sesungguhnya yang ingin siswa ketahui.
- Membandingkan
Bawalah siswa untuk membandingkan dengan fenomena pada lingkungan
yang berbeda. Perhatikan bagaimana siswa mengekspresikan hubungan
antara berbagai hal. Bagaimana tanaman ini sama dan/ atau berbeda? Di
mana Anda melihat tanaman serupa? Apa bedanya? Bagaimana beberapa
tanamanyang memiliki ciri yang berbeda? Apakah baunya sama atau berbeda?
- Mengelompokan
Cobalah atur data tanaman itu dan kelompokan menurut sifat yang
dikenali. Bagaimana menyusunnya? Tentukan caranya. Coba kenali benda
yang dapat dimasukkan ke dalam lebih dari satu kelompok. Ini adalah
waktu yang tepat untuk mengundang siswa untuk merekam hasil peneemuan
mereka dalam tebel, gambar, atau grafik. Mengacu pada gambar-gambar dan
grafik, mereka dapat membuat perbandingan lebih lanjut. Berapa banyak
cara kita bisa mengurutkan tanaman? (Dengan dan tanpa bunga, tinggi dan
pendek, daun besar dan daun kecil) Berapa banyak cara yang bisa kita
lakukan untuk mengelompokan daun, dahan akar? (Bulat, panjang,
menunjuk,keras, lunak, tinggi-rendah, lebar-sempit)
- Memprediksi
Ini adalah proses berspekulasi. Berdasarkan pengetahuan sebelumny
siswa membuat prediksi. Mereka menggunakan pengalamannya untuk membentuk
pengalaman belajar yagn baru. Pastikan siswa mengikuti proses ini. Apa
jadinya jika menyimpan tanaman di dalam lemari kayu? Akan sinar matahari
menyentuh daun? Langkah ini juga membantu anak-anak generalisasi hal
itu? Jika mereka melihat bahwa sinar matarahi menerpa daun pakis atau
karet apa yang terjadi? Jika di bawah daun rimbun, bagaimana tanaman di
bawahnya menerima sinar matahari? Apa yang terjadi?
- Bereksperimen
Pada tahap ini saatnya anak-anak menguji prediksi mereka. Membuktikan
ide-ide mereka dengan percobaan. Membuktikan ide-ide mereka dengan
mengamati fakta. Langkah ini adalah untuk memberikan banyak informasi.
Mereka akan terus mengeksplorasi. Bangkitkan semangat untuk mencatat
informasi dan data yang mereka dapatkan. Perhatikan bagaimana merek
melakukan kegiatan sendiri sehingga mereka benar-benar mandiri, menjadi
pembelajaran yang independen. ” Bagaimana kita bisa menguji apakah
cahaya meyentuh daun? Bagaimana dengan daun yang berbeda? Di mana kita
dapat meletakkan tanaman untuk melihat apakah tanaman memerlukan cahaya
matahari? Apa lagi yang Anda ingin tahu tentang tanaman itu?
- Mengevaluasi
Langkah ini adalah peluang untuk siswa mengkomunikasikan hasil
eksperimen mereka. Mengokunikasikan informasi atau fakta yang mereka
dapatkan. Merekam pengalaman belajar melalui kerja sama, mendapatkan
pengalaman nyata, tidak sekedar verbal. Mereka mengubah informasi yang
abstrak ke dalam bentuk gambar, foto, grafik, g dan buku cataan dari
kegiatan lapangan. Apakah siswa membuat gambar-bambar dari kegiatan
studi ini. Di mana tempat tanaman itu tumbuh? Tempat yang tidak baik
untuk tanaman itu tumbuh di mana? Berapa banyak daun yang bisa menerima
cahaya matahari? Apakah seluruh tujuan yang siswa tentukan sudah
tercapai. Bagaimana kita bisa menampilkan informasi ini pada grafik?
Apakah mereka dapat menyajikan seluruh hasil pekerjaanya secara ringkas
dan menarik dengan bantuan teknologi?
- Menerapkan
Cobalah langkah itu pada bidang yang lebih besar,agar siswa mendapat
pengalaman belajar yang kongrit pada berbagai topik. Siswa mendapat
pengalaman untuk menerapkan cara berpikir, menangolah infomasi, dan
belajar samabil bekerja di lapangan.
Saatnya untuk mencoba
Pilihkan topik yang menarik pada mata pelajaran yang guru harus
sampaikan. Saat ini adalah waktu tepat, mengubah pertanyaan-pertanyaan
terbuka menjadi kegiatan nyata, dan menghasilkan karya nyata.
Pembelajaran tidak berhenti pada bagaimana siswa menghimpun informasi ,
namun lebih jauh lagi menggunakan informasi untuk mendapatkan pengalaman
baru, dan karya nyata.
Selamat mencoba.
Sumber : http://gurupembaharu.com/home/?p=9968
Sumber : http://gurupembaharu.com/home/?p=9968
