1. 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

2. DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i
DAFTAR ISI ii
DAFTAR GAMBAR iii
BAB I PENDAHULUAN 1
BAB II IPA, TEKNOLOGI, DAN PENERAPANNYA 3
A. Hakikat IPA 3
B. Hakikat Teknologi 3
C. Hubungan IPA dan Teknologi 4
D. Penerapan IPA dan Teknologi 4
E. Implikasi IPA dan Teknologi dalam Pembelajaran IPA 5
BAB III ACUAN TEKNIK BERPIKIR DALAM IPA 7
A. Prinsip Segitiga Pengkajian Alam 7
B. Indikator Alam 9
C. Menafsirkan Fenomena Alam 10
BAB IV IMPLEMENTASI KETERAMPILAN DAN TEKNIK BERPIKIR
DALAM IPA 17
A. Keterampilan dan Teknik Berpikir dalam Percobaan IPA 17
B. Keterampilan dan Teknik Berpikir dalam Pembelajaran IPA dengan 34
Carta 37
C. Keterampilan dan Teknik Berpikir dalam Pembelajaran IPA di
Lingkungan 43
BAB V RANGKUMAN 44
BAB VI EVALUASI 46
GLOSARIUM 47
DAFTAR PUSTAKA
ii

3. DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Diagram Segitiga Pengkajian Alam 7
Gambar 2. Diagram interkasi terpusat dan interaksi berantai. 9
Gambar 3. Percobaan pengaruh pembakaran terhadap volume udara dalam
bejana. 12
Gambar 4. Susunan alat yang tidak cocok untuk percobaan air memuai bila
dipanaskan. 13
Gambar 5. Gelembung udara dalam pipa air penyipat datar (waterpass). 14
Gambar 6. Percobaan pembakaran memerlukan udara. 15
Gambar 7. Percobaan udara untuk menyelidiki arah gerak udara panas. 19
Gambar 8. Pengungkit 25
Gambar 9. Serangga dan bukan serangga. 32
Gambar 10. Tiga zat yang akan diuji kemampuannya dalam mengindikasikan
ada atau tidak adanya amilum pada bahan makanan.
Contoh carta untuk mempelajari adaptasi morfologi. 33
iii

4. 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

5. 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

6. 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

7. 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

8. 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

9. 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

10. 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.
Interaksi
antar Objek
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

11. 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

12. benda/makhluk hidup lain di sekitarnya. Sedangkan interaksi berantai adalah interaksi
yang berkesinambungan dari interaksi dua benda ke dua benda yang berikutnya.
OS1 OS2
OU OU1 OU2 OU3
OS4 OS3
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

13. 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

14. 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

15. (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

16. lilin sebagai pembandingnya, kekeliruan dalam menafsirkan percobaan dapat
dihindarkan.
Contoh-2: Mengabaikan objek yang terlibat dalam fenomena yang diamati.
Pipa kaca
Udara
Udara
Air
Gambar 4. Susunan alat yang tidak cocok untuk
percobaan air memuai bila dipanaskan
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

17. 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

18. 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

19. 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

20. 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

21. 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

22. 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
Gambar 7. Percobaan
spiral. Dengan percobaan itu masalah yang asalnya sulit
udara untuk menyelidiki dijawab dipermudah dengan konsep yang diperolehnya
arah gerak udara panas.
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).
19

23. 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

24. 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 Fenomena
Kertas Spiral
Udara
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 Peristiwa
Kertas Spiral berputar
Udara
Lilin menyala
21

25. Benda Peristiwa
Kertas Spiral diam
Udara
Lilin padam
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 Peristiwa
Kertas Spiral berputar
bergerak ke atas
Udara
panas
Lilin menyala
Benda Peristiwa
Kertas Spiral diam
diam
Udara
tidak panas
Lilin padam
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

26. 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

27. 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

28. 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
Beban
Kuasa
Gambar 8. Pengungkit
25

29. 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

30. 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 Lengan kuasa Kuasa
(L1) (L2) 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

31. 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

32. 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
Beban
Kuasa
Berat beban: ........ N
No. Lengan beban Lengan kuasa Kuasa
(L1) (L2) N
Pembahasan:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Kesimpulan:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
29

33. 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

34. 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:
Lampu
Batu Bahan yang
batere diuji
Jenis Bahan Lampu Menghantarkan listrik
Keterangan:
Kolom Lampu diisi dengan: Menyala atau Padam.
Kolom Menghantarkan listrik diisi dengan: Ya atau Tidak
Pembahasan:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Kesimpulan:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
................................................................................................................................
31

35. 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.
a b
c d
Gambar 11. Serangga dan bukan serangga.
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 Kaki Antene Sayap
Kepala
32

36. 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

37. 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

38. 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

39. 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

40. 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

41. 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

42. 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

43. 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

44. 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

45. 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

46. 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

47. 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

48. 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

49. 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 Deskripsi objek, interaksi, dan peristiwa alam yang
Pengkajian Alam dipelajari dalam IPA.
Teknik Berpikir Cara berpikir yang dilakukan untuk dapat memikirkan
sesuatu dengan hasil tepat dan dan dapat diterima orang
lain.
46

50. 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