Hakikat Sains ilmu Fisika

HermanAnis.com. Sebagai cabang dari sains hakikat ilmu fisika adalah fisika sebagai produk (a body knowledge), sikap (a way of thingking), dan proses (a way of investigating). .

Hakikat Ilmu Fisika. Sains adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala alam melalui pengamatan, eksperimen, dan analisis. Selain itu, fisika sebagai salah satu cabang dari sains merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari materi dan energi serta interaksi antara keduanya.

Selain itu sains merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang gejala-gejala alam yang terjadi. Mempelajari sains berarti mempelajari cara memecahkan masalah dari gejala-gejala alam. Salah satu cabang sains adalah Fisika.

Istilah “fisika” berasal dari istilah bahasa Yunani “fysis”, yang artinya “alam”. Fisika adalah salah satu cabang ilmu pengetahuan alam (sains) yang berisi kajian tentang sifat dasar materi (zat) dan energi serta interaksi antara materi (zat) dengan energi tersebut.

Hakikat ilmu Fisika sebagai Produk  

Hakikat Ilmu Fisika. Yang dimaksud fisika sebagai produk adalah ilmu tersebut pada hakikatnya merupakan kumpulan pengetahuan dalam bentuk konsep, fakta, hukum, prinsip, model, teori, rumus dan lain sebagainya.

Dalam wacana ilmiah, hasil-hasil penemuan dari berbagai kegiatan penyelidikan yang kreatif dari para ilmuwan dinventarisir, dikumpulkan dan disusun secara sistematik menjadi sebuah kumpulan pengetahuan yang kemudian disebut sebagai produk atau “a body of knowledge”.

Hakikat ilmu fisika sebagai produk merupakan kumpulan pengetahuan berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, rumus, teori atau model.  

Baca juga: Lapangan Pencak Silat: Gambar, Ukuran, dan Perlengkapannya

a. Fakta dalam Hakikat ilmu Fisika sebagai Produk

Fakta adalah keadaan yang sesungguhnya dari suau benda atau fenomena alam yang tertangkap oleh indera manusia dan diakui oleh banyak orang (umum) sebagai suatu kenyataan.

Contoh–contoh fakta dalam fisika: karet bersifat elastis (lentur), baja bersifat kaku dan keras, besi tenggelam dalam air.

b. Konsep dalam Hakikat ilmu Fisika sebagai Produk

Konsep adalah abstraksi dari berbagai kejadian, objek, fenomena dan fakta yang mempunyai sifat atau simbol tertentu. Selain itu, konsep berfungsi sebagai penghubung antara suatu fakta dengan fakta lain yang saling berhubungan.

Contoh-contoh konsep dalam fisika: volume zat cair tetap tetapi bentuknya mengikuti wadah yang ditempatinya; kecepatan adalah perubahan posisi benda tiap satuan waktu.

c. Prinsip dalam Hakikat ilmu Fisika sebagai Produk

Prinsip adalah pola umum (generalisasi ) dari hubungan antara konsep-konsep yang berkaitan. Contoh-contoh prinsip dalam fisika: benda memuai ketika di panaskan dan menyusut ketika didinginkan.

d. Hukum dalam Hakikat ilmu Fisika sebagai Produk

Hukum adalah prinsip yang bersifat spesifik dari kebenarannya telah di terima karena kebenarannya telah teruji secraa konsisten dan di dukung oleh bukti-bukti secara ilmiah. Contoh-contoh hukum dalam fisika: energi tidak dapat di ciptakan dan tidak dapat di musnahkan tetapi dapat dirubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain (hukum kekekalan energi ).

e. Teori dalam Hakikat ilmu Fisika sebagai Produk

Teori adalah kerangka yang lebih luas (generalisasi) dari berbagai prinsip yang berhubungan. Selain itu, teori di susun untuk menjelaskan sesuatu yang tersembunyi atau tidak dapat langsung di amati, misalnya teori atom, teori kinetik gas, teori relativitas.

Contoh-contoh teori dalam fisika: Teori atom Rutherford (atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif).

f. Model dalam Hakikat ilmu Fisika sebagai Produk

Model adalah sebuah presentasi yang di buat untuk sesuatu yang tidak dapat di lihat model merupakan representasi dari suatu benda atau sistem yang di buat sebagai visualisasi untuk memudahkan pemahaman terhadap suatu benda atau fenomena alam tertentu.

g. Rumus dalam Hakikat ilmu Fisika sebagai Produk    

Rumus atau formula adalah pernyataan matematis dari suatu fakta, konsep, prinsip, hukum, atau teori yang menggambarkan hubungan keterkaitan antara variabel-variabel yang menggambarkan benda atau fenomena alam tertentu.

Baca Juga: Lembar Kerja Fisika SMA Berbasis Keterampilan Proses Sains (KPS)

Hakikat ilmu Fisika sebagai Proses

Hakikat Ilmu Fisika. Fisika sebagai proses ilmiah berkaitan dengan cara kerja para ilmuwan untuk memperoleh pengetahuan-pengetahuan yang menyusun fisika.

Dalam hal ini pengetahuan-pengetahuan yang dalam fisika tersebut di peroleh melalui suatu cara penyelidikan (a way of investigating) terhadap suatu fenomena, seorang ilmuwan di tuntut melakukan sejumlah proses sains secara terampil.

Adapun proses sains yang harus di lakukan oleh seorang ilmuwan dalam melakukan penyelidikan ilmiah tersebut meliputi semua jenis produk di hasilkan setelah kita mempelajari gejala alam yang melibatkan materi,energy dan interaksinya melalui serangkaian proses.

Proses tersebut meliputi langkah-langkah pengamatan, perumusan masalah, penyusunan hipotesis melalui eksperimen, analisis data, dan penarikan kesimpulan.

Adapun hakikat fisika sebagai proses maksudnya adalah bahwa semua produk dalam fisika lahir dari proses pengamatan gejala alam dengan tahapan-tahapan tertentu seperti pengamatan, perumusan hingga ke penarikan kesimpulan.

IPA sebagai proses atau juga di sebut sebagai “a way of investigating” memberikan gambaran mengenai bagaimana para ilmuwan bekerja melakukan penemuan-penemuan. Jadi IPA sebagai proses memberikan gambaran mengenai pendekatan yang di gunakan untuk menyusun pengetahuan.

Indikator dari setiap keterampilan proses yang meliputi mengamati, mengklasifikasi, mengukur, mengajukan pertanyaan, merumuskan hipotesis, merencanakan penyelidikan, menafsirkan, dan mengkomunikasikan,  adalah seperti daftar di bawah ini.

a. Mengamati (observasi)

Mengamati (observasi), yaitu melakukan kegiatan yang melibatkan panca indera (melihat, mendengar, merasakan, meraba, mencium) terhadap suatu benda atu fenomena alam yang di selidiki. Indikator mengamati (observasi):

• Menggunakan alat indera yang sesuai.
• Memberi penjelasan apa yang di amati.
• Memilih bentuk pengamatan yang sesuai.

b. Menggolongkan (mengklasifikasikan)

Menggolongkan (mengklasifikasikan), yaitu memilah berbagai benda atau fenomena alam berdasarkan persamaan sifat atau karakteristik nya sehingga di peroleh kumpulan sejenis dari benda atau fenomena alam yang di selidiki. Indikator mengklasifikasi/mengkatagori/seriasi:

• Memberi urutan pada peristiwa yang terjadi.
• Mencari persamaan dan perbedaan.
• Menentukan kriteria pengelompikkan.

c. Melakukan pengukuran

Melakukan pengukuran, yaitu membandingkan besaranbesaran tertentu dari suatu benda atau fenomena alam dengan besaran lain (sejenis) yang di tetapkan sebagai satuan. Indikator mengukur/melakukan pengukuran:

• Memilih alat ukur yang sesuai
• Memperkirakan dengan lebih tepat
• Menggunakan alat ukur dengan ketepatan tertentu

d. Mengajukan pertanyaan

Mengajukan pertanyaan, yaitu membuat pertanyaan-pertanyaan terkait benda atau fenomena alam yang di selidiki dan mengidentifikasi pertanyaan-pertanyaan yang mungkin dapatdi jawab melalui penyelidikan ilmiah. Indikator mengajukan pertanyaan:

• Mengajukan sebanyak mungkin pertanyaan.
• Mengidentifikasi pertanyaan yang dapat di jawab dengan penemuan ilmiah.
• Mengubah pertanyaan menjadi bentuk yang dapat di jawab dengan percobaan.

e. Merumuskan hipotesis

Merumuskan hipotesis, yaitu menjelaskan pengamatan dalam terminologi konsep dan prinsip serta menggunakan penjelasan untuk membuat prediksi fenomena yang di amati. Indikator merumuskan hipotesis:

• Mencoba menjelaskan pengamatan dalam terminologi konsep dan prinsip.
• Menyadari fakta bahwa terdapat beberapa kemungkinan untuk menjelaskan suatu gejala.
• Menggunakan penjelasan untuk membuat prediksi dari sesuai yang dapat di amati atau di buktikan

f. Merencanakan dan melakukan penyelidikan (percobaan)

Merencanakan dan melakukan penyelidikan (percobaan), yaitu membuat rancangan kerja ilmiah untuk memperoleh sejumlah data dan kemudian melakukan kerja ilmiah sesuai rancangan tersebut. Indikator merencanakan penyelidikan/percobaan:

• Merumuskan masalah.
• Menemukenali variabel kontrol.
• Membandingkan variabel bebas dan variabel terikat.

g. Menginterpretasi dan menafsirkan data atau informasi

Menginterpretasi dan menafsirkan data atau informasi, yaitu melakukan analisis data, melakukan generalisasi, menarik kesimpulan, serta membuat prediksi berdasarkan pola atau acuan tertentu. Indikator menginterpretasi/menafsirkan informasi:

• Menarik kesimpulan.
• Menggunakan kunci atau klasifikasi.
• Menyadari bahwa kesimpulan bersifat tentatif

h. Mengkomunikasikan

Mengkomunikasikan,yaitu menyampaikan hasil percobaan atau penyelidikan dengan menggunakan cara dan media yang tepat. Indikator berkomunikasi:

• Mengikuti penjelasan secara verbal.
• Menjelaskan kegiatan secara lisan, menggunakan diagram.
• Menggunakan tabel, grafik, model, dll, untuk menyajikan informasi.

Baca Juga: Rubrik Penilaian Keterampilan Proses Sains

Hakikat Ilmu Fisika sebagai Sikap  

Hakikat Ilmu Fisika. Fisika sebagai sikap ilmiah berkaitan dengan cara berpikir (a way of thinking) seorang ilmuwan dalam melakukan proses sains untuk memperoleh sejumlah pengetahuan

Setiap langkah dalam proses membutuhkan sikap ilmiah yang baik, antara lain rasa ingin tahu, rasa percaya, kreatif, teliti, objektif, jujur, terbuka, mau bekerja sama, dan mau mendengarkan pendapat orang lain.

Penyusunan pengetahuan fisika di awali dengan kegiatan-kegiatan kreatif seperti pengamatan, pengukuran dan penyelidikan atau percobaan, yang kesemuanya itu memerlukan proses mental, rasa ingin tahu dan rasa penasaran mereka yang besar, diiringi dengan rasa percaya, sikap objektif, jujur dan terbuka serta mau mendengarkan pendapat orang lain dan sikap yang berasal dan pemikiran.

Jadi dengan pemikirannya orang bertindak dan bersikap, sehingga akhirnya dapat melakukan kegiatan-kegiatan ilmiah itu.

Sikap-sikap itulah yang kemudian memaknai hakekat fisika sebagai sikap atau “a way of thinking”. Oleh para ahli psikologi kognitif, pekerjaaan dan pemikian para ilmuwan IPA termasuk fisika di dalamnya, di pandang sebagai kegiatan kreatif, karena ide-ide dan penjelasan-penjelasan dari suatu gejala alam di susun dalam fikiran.

Oleh sebab itu, pemikiran dan argumentasi para ilmuwan dalam bekerja menjadi rambu-rambu penting dalam kaitannya dengan hakekat fisika sebagai sikap.

Pengertian fisika sebagai sikap adalah adanya proses fisika sebelumnya di awali dengan adanya suatu kegiatan kreatifitas seperti percobaan, pengukuran, pengamatan dan penyelidikan lalu semua ini bisa terlaksana berkat pemikiran yang di miliki. 

Setelah adanya pemikiran maka muncullah sikap dan tindakan yang dilakukan untuk membuktikan pemikirannya sesuai apakah tidak. Bisa di katakan fisika sebagai sifat di pengaruhi oleh pemikiran dan argumentasi ilmuwan dalam berkerja.

Hakikat Fisika dan Prosedur Ilmiah

Hakikat Ilmu Fisika salah satunya adalah proses ilmiah. Dalam hal ini proses keilmuan untuk memperoleh pengetahuan secara sistematis berdasarkan bukti-bukti fisis (data empiris) di sebut metode ilmiah. Metode ilmiah juga di artikan sebagai proses berfikir untuk memecahkan masalah secara sistematis, empiris dan terkontrol.

Metode ilmiah di lakukan melalui serangkaian tahapan atau langkah yang terurut dan terkontrol.

Baca Juga: Literasi Sains menurut PISA

Langkah-langkah metode ilmiah dapat di jelaskan sebagai berikut :

1. Observasi Awal
2. Mengidentifikasi Masalah
3. Merumuskan atau Menyatakan Hipotesis
4. Melakukan Eksperimen
5. Menyimpulkan Hasil Eksperimen

Observasi awal

Setelah topik yang akan di teliti dalam proyek ilmiah di tentukan, langkah pertama untuk melakukan proyek ilmiah adalah melakukan observasi awal untuk mengumpulkan informasi segala sesuatu yang berhubungan dengan topik tersebut melalui pengalaman, berbagai sumber ilmu pengetahuan, berkonsultasi dengan ahli yang sesuai.

1. Gunakan semua referensi: buku, jurnal, majalah, koran, internet, interview, dll
2. Kumpulkan informasi dari ahli: instruktur, peneliti, insinyur, dll
3. Lakukan eksplorasi lain yang berhubungan dengan topik.

Mengidentifikasi masalah:

Permasalahan merupakan pertanyaan ilmiah yang harus di selesaikan. Selain itu, permasalahan di nyatakan dalam pertanyaan terbuka yaitu pertanyaan dengan jawaban berupa suatu pernyataan, bukan jawaban ya atau tidak. Sebagai contoh:

Bagaimana cara menyimpan energi surya di rumah?
• Batasi permasalahan seperlunya agar tidak terlalu luas.
• Pilih permasalahan yang penting dan menarik untuk di teliti dan dapat di selesaikan secara eksperimen.

Merumuskan atau menyatakan hipotesis:

Hipotesis merupakan suatu ide atau dugaan sementara tentang penyelesaian masalah yang di ajukan dalam proyek ilmiah.

Selain itu, hipotesis di rumuskan atau di nyatakan sebelum penelitian yang seksama atas topik proyek ilmiah di lakukan, karenanya kebenaran hipotesis ini perlu diuji lebih lanjut melalui penelitian yang seksama.

Yang perlu di ingat, jika menurut hasil pengujian ternyata hipotesis tidak benar bukan berarti penelitian yang dilakukan salah.

• Gunakan pengalaman atau pengamatan lalu sebagai dasar hipotesis
• Rumuskan hipotesis sebelum memulai proyek eksperimen

Melakukan Eksperimen:

Eksperimen di rancang dan di lakukan untuk menguji hipotesis yang di ajukan. Perhitungkan semua variabel, yaitu semua yang berpengaruh pada eksperimen.

Ada tiga jenis variabel yang perlu diperhatikan pada eksperimen: variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol. Kemudian variabel bebas merupakan variabel yang dapat di ubah secara bebas.

Variabel terikat adalah variabel yang di teliti, yang perubahannya bergantung pada variabel bebas. Sedangkan variabel kontrol adalah variabel yang selama eksperimen di pertahankan tetap.

1. Usahakan hanya satu variabel bebas selama eksperimen
2. Pertahankan kondisi yang tetap pada variabel-variabel yang di asumsikan konstan
3. Lakukan eksperimen berulang kali untuk memvariasi hasil.
4. Catat hasil eksperimen secara lengkap dan seksama

Menyimpulkan hasil eksperimen:

Kesimpulan proyek merupakan ringkasan hasil proyek eksperimen dan pernyataan bagaimana hubungan antara hasil eksperimen dengan hipotesis.

Alasan-alasan untuk hasil eksperimen yang bertentangan dengan hipotesis termasuk di dalamnya. Kesimpulan dapat di akhiri dengan memberikan pemikiran untuk penelitian lebih lanjut.

Jika hasil eksperimen tidak sesuai dengan hipotesis; jangan pernah mengubah hipotesis dan mengabaikan hasil eksperimen, kemukakan alasan yang masuk akal mengapa tidak sesuai, berikan cara-cara yang mungkin di lakukan selanjutnya untuk menemukan penyebab ketidaksesuaian, dan jika cukup waktu lakukanlah eksperimen sekali lagi atau susun ulang eksperimen.

Tujuan Metode Ilmiah

Tujuan metode ilmiah adalah untuk mendapatkan pengetahuan ilmiah (yang rasional dan teruji) sehingga merupakan pengetahuan yang dapat di andalkan. Selain itu metode ilmiah bertujuan untuk :

1. Mengorganisasikan suatu fakta
2. Dapat mengaitkan fakta-fakta yang menjadi kajian
3. Merupakan suatu pengejaran terhadap kebenaran yang di atur oleh pertimbangan- pertimbangan logis.

Manfaat Menulis Ilmiah

Beberapa Manfaat menulis ilmiah di antaranya :

1. Melatih berpikir tertib dan teratur karena menulis ilmiah harus mengikuti tata cara penulisan yang sudah di tentukan prosedur tertentu, metode dan teknik, aturan/kaidah standar, di sajikan teratur, runtun dan tertib.
2. Menulis ilmiah memerlukan literatur, buku-buku ilmiah, kamus, ensiklopedia yang di susun tertib. Oleh sebab itu, maka pada hakikatnya sebuah karangan ilmiah ialah laporan tentang kebenaran yang di peroleh dari hasil penelitian di lapangan.
3. Karena dalam karya ilmiah ada organ pembahasan yang berfungsi menganalisis, memecahkan dan
   menjawab setiap permasalahan sampai tuntas hingga di temukannya jawaban berupa karya ilmiah.
4. KPada arya ilmiah ada orang yang di sebut bab landasan teori atau kerangka teoritis yang berfungsi memaparkan teori-teori para ahli seta mengomentari atau mengkritiknya untuk mendukung dan memperkuat argumen penulis.
5. Bahasa komunikatif ilmiah memiliki syarat :
   a. harus jelas = harus bermakna tunggal tidak boleh ambigu
   b. penempatan gatra (unsur fungsional dalam kalimat) harus lengkap dan dan tepat
   c. diksi atau pilihan kata harus tepat.

Baca Juga: PCK (Pedagogical Content Knowledge) Dalam Sains

Sumber

• https://ayoguruberbagi.kemdikbud.go.id/
• https://kompas.com/