HAKIKAT ILMU FISIKA
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 yang dialami
manusia. Salah satu cabang sains adalah Fisika. Apakah yang dimaksud dengan
fisika? istilah “fisika” berasal dari istilah bahasa Yunani “fysis”, yang
artinya “alam”. Dalam hal ini, 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. Di dalam fisika,
sifat dasar suatu materi (zat) dan interaksinya dengan energi dideskripsikan
berdasarkan gejala atau fenomena alam yang ditunjukkan materi tersebut.
A. Fisika sebagai Produk Ilmiah
Secara alami, untuk memenuhi kebutuhan hidupnya,
manusia senantiasa berinteraksi dengan alam sekitarnya. Interaksi yang
dilakukan manusia dalam rangka memenuhi kebutuhannya itu akan memberikan
pengalaman-pengalaman dan kemudian menjadi pengetahuan yang bermanfaat. Oleh
para ilmuwan, pengetahuan-pengetahuan yang diperoleh dari hasil interaksi
manusia dengan alam sekitar tersebut, didata, dikumpulkan, dan disusun
sedemikian rupa sehingga diperoleh suatu ilmu pengetahuan yang terdiri atas
kumpulan pengetahuan (a body of knowledge). Kumpulan pengetahuan yang menyusun
fisika dapat berupa fakta, konsep, prinsip,hukum, teori, model, dan formula
(rumus).
Berikut ini
uraian tentang kumpulan pengetahuan yang menyusun fisika :
1. 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.
2. Konsep adalah gagasan atau abstraksi dari suatu benda
atau fenomena alam yang mempunyai sifat atau simbol tertentu. 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.
3. Prinsip adalah pola umum (generalisasi) dari hubungan
antara konsep-konsep yang berkaitan. Contoh-contoh prinsip dalam fisika : benda
memuai ketika dipanaskan dan menyusut ketika didinginkan.
4. Hukum adalah prinsip yang bersifat spesifik dari
kebenarannya telah diterima karena kebenarannya telah teruji secraa konsisten
dan didukung oleh bukti-bukti secara ilmiah. Contoh-contoh hukum dalam fisika :
energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan tetapi dapat dirubah
dari satu bentuk ke bentuk yang lain ( hukum kekekalan energi ).
5. Teori adalah kerangka yang lebih luas (generalisasi)
dari berbagai prinsip yang berhubungan. Contoh-contoh teori dalam fisika :
Teori atom Rutherford (atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif dan
dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif).
6. Model adalah representasi dari suatu benda atau
sistem yang dibuat sebagai visualisasi untuk memudahkan pemahaman terhadap
suatu benda atau fenomena alam tertentu.
7.
Rumus atau formula adalah pernyataan matematis
dari suatu fakta, konsep, prinsip, hukum, atau teori yang menggambarkan
hubungan keterkaitan antara variabelvariabel yang menggambarkan benda atau
fenomena alam tertentu.
B. Fisika sebagai
proses ilmiah
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 diperoleh melalui suatu cara penyelidikan (a way of investigating)
terhadap suatu fenomena, seorang ilmuwan dituntut melakukan sejumlah proses
sains secara terampil. Adapun proses sains yang harus dilakukan oleh seorang
ilmuwan dalam melakukan penyelidikan ilmiah tersebut meliputi :
1. Mengamati (observasi), yaitu melakukan kegiatan yang
melibatkan panca indera (melihat, mendengar, merasakan, meraba, mencium )
terhadap suatu benda atu fenomena alam yang diselidiki.
2. Menggolongkan (mengklasifikasikan), yaitu memilah
berbagai benda atau fenomena alam berdasarkan persamaan sifat atau
karakteristik nya sehingga diperoleh kumpulan sejenis dari benda atau fenomena
alam yang diselidiki.
3. Melakukan pengukuran, yaitu membandingkan
besaranbesaran tertentu dari suatu benda atau fenomena alam dengan besaran lain
(sejenis) yang ditetapkan sebagai satuan.
4. Mengajukan pertanyaan, yaitu membuat
pertanyaanpertanyaan terkait benda atau fenomena alam yang diselidiki dan
mengidentifikasi pertanyaan-pertanyaan yang mungkin dapatdijawab melalui
penyelidikan ilmiah.
5. Merumuskan hipotesis, yaitu menjelaskan pengamatan
dalam terminologi konsep dan prinsip serta menggunakan penjelasan untuk membuat
prediksi fenomena yang diamati
6.
Merencanakan dan melakukan penyelidikan (percobaan),
yaitu membuat rancangan kerja ilmiah untuk memperoleh sejumlah data dan
kemudian melakukan kerja ilmiah sesuai rancangan tersebut.
7. Menginterpretasi dan menafsirkan data atau informasi,
yaitu melakukan analisis data, melakukan generalisasi, menarik kesimpulan,
serta membuat prediksi berdasarkan pola atau acuan tertentu.
8. Mengkomunikasikan,yaitu menyampaikan hasil percobaan
atau penyelidikan dengan menggunakan cara dan media yang tepat.
C. Fisika sebagai Sikap
Ilmiah
Fisika sebagai sikap ilmiah berkaitan
dengan cara berpikir (a way of thinking) seorang ilmuwan dalam dalam melakukan
proses sains untuk memperoleh sejumlah pengetahuan.
METODE ILMIAH
Hakikat fisika salah
satunya adalah proses ilmiah. Dalam hal ini proses keilmuan untuk memperoleh
pengetahuan secara sistematis berdasarkan bukti-bukti fisis (data empiris)
disebut metode ilmiah dengan kata lain, metode ilmiah juga diartikan sebagai
proses berfikir untuk memecahkan masalah secara sistematis, empiris dan
terkontrol.
Metode ilmiah
dilakukan melalui serangkaian tahapan atau langkah yang terurut dan terkontrol.
A. Langkah-langkah metode ilmiah dapat dijelaskan sebagai berikut :
·
Observasi Awal
Setelah topik yang akan diteliti dalam
proyek ilmiah ditentukan, 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.
Ø
Gunakan semua referensi: buku, jurnal, majalah,
koran, internet, interview, dll
Ø
Kumpulkan informasi dari ahli: instruktur,
peneliti, insinyur, dll
Ø
Lakukan eksplorasi lain yang berhubungan dengan
topik.
· Mengidentifikasi
Masalah
Permasalahan merupakan pertanyaan ilmiah
yang harus diselesaikan. Permasalahan dinyatakan dalam pertanyaan terbuka yaitu
pertanyaan dengan jawaban berupa suatu pernyataan, bukan jawaban ya atau tidak.
Sebagai contoh: Bagaimana cara menyimpan energi surya di rumah?
Ø
Batasi permasalahan seperlunya agar tidak
terlalu luas.
Ø
Pilih permasalahan yang penting dan menarik
untuk diteliti.
Ø
Pilih permasalahan yang dapat diselesaikan
secara eksperimen.
·
Merumuskan atau Menyatakan Hipotesis
Hipotesis merupakan suatu ide atau dugaan
sementara tentang penyelesaian masalah yang diajukan dalam proyek ilmiah.
Hipotesis dirumuskan atau dinyatakan sebelum penelitian yang seksama atas topik
proyek ilmiah dilakukan, karenanya kebenaran hipotesis ini perlu diuji lebih
lanjut melalui penelitian yang seksama. Yang perlu diingat, jika menurut hasil pengujian
ternyata hipotesis tidak benar bukan berarti penelitian yang dilakukan salah.
Ø
Gunakan pengalaman atau pengamatan lalu sebagai
dasar hipotesis
Ø
Rumuskan hipotesis sebelum memulai proyek
eksperimen
·
Melakukan Eksperimen
Eksperimen dirancang dan dilakukan untuk
menguji hipotesis yang diajukan. 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.
Varibel bebas merupakan variabel yang dapat diubah secara bebas. Variabel
terikat adalah variabel yang diteliti, yang perubahannya bergantung pada
variabel bebas. Variabel kontrol adalah variabel yang selama eksperimen
dipertahankan tetap.
Ø
Usahakan hanya satu variabel bebas selama eksperimen
Ø
Pertahankan kondisi yang tetap pada
variabel-variabel yang diasumsikan konstan
Ø
Lakukan eksperimen berulang kali untuk
memvariasi hasil.
Ø
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. Jika dapat dilakukan,
kesimpulan dapat diakhiri dengan memberikan pemikiran untuk penelitian lebih
lanjut. Jika hasil eksperimen tidak sesuai dengan hipotesis:
Ø
Jangan ubah hipotesis
Ø
Jangan abaikan hasil eksperimen
Ø
Berikan alasan yang masuk akal mengapa tidak
sesuai
Ø Berikan cara-cara yang mungkin dilakukan
selanjutnya untuk menemukan penyebab ketidaksesuaian
Ø
Bila cukup waktu lakukan eksperimen sekali lagi
atau susun ulang eksperimen.
DAFTAR PUSTAKA
e-Modul Fisika 2019 Direktorat Pembinaan SMA - Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan
Tidak ada komentar:
Posting Komentar