IPA merupakan ilmu pengetahuan alam yang mempelajari alam secara sistematis melalui metode ilmiah untuk memahami hukum-hukum dan proses yang terjadi di alam. IPA memiliki orientasi untuk memahami alam sebagai sumber ilmu pengetahuan dan kehidupan manusia serta mempengaruhi cara berpikir manusia."

1. Ihwan Rosadi, M.Pd.
PRODI PENDIDIKAN GURU MADRASAH IBTIDAIYAH
FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN
SEKOLAH TINGGI AGAMA ISLAM MAARIF MAGETAN
2022

2. HAKEKAT SAINS

3. HAKEKAT SAINS
SCIENCE (SAINS)
ILMU PENGETAHUAN ALAM
ILMU ALAMIAH
INTEGRASI DARI BIOLOGI, FISIKA, KIMIA DAN IPBA
BUKAN MERUPAKAN JUMLAH DARI KE 4 NYA
MERUPAKAN DISIPLIN ILMU YANG INTEGRAL

4. ORIENTASI DAN TUJUAN
1. ALAM SEBAGAI SUMBER ILMU PENGETAHUAN
2. ALAM SEBAGAI SUMBER KEHIDUPAN MANUSIA
3. ALAM MEMPENGARUHI CARA BERPIKIR DAN BEKERJA MANUSIA
4. ALAM MENDORONG PENGEMBANGAN TEKNOLOGI DAN
PENDAYAGUNAANNYA
5. ALAM MEMPENGARUHI BUDAYA MANUSIA
6. MANUSIA MEMPENGARUHI PERUBAHAN ALAM

5. BAGI MAHASISWA
1. BERTAMBAHNYA WAWASAN MAHASISWA TERHADAP ILMU PENGETAHUAN
ALAM (IPA)
2. DAPAT MENGIKUTI PERKEMBANGAN IPA
3. MEMAHAMI MAKNA IPA BAGI KEHIDUPAN
4. MEMAHAMI PERLUNYA ALAM DIKELOLA DENGAN SEBAIK-BAIKNYA

6. ORIENTASI KEHIDUPAN
“Dan carilah pada apa yang telah dianugerahkan Allah kepadamu
(kebahagiaan) negeri akhirat, dan janganlah kamu melupakan
bahagiamu dari (kenikmatan) duniawi dan berbuat baiklah (kepada
orang lain) sebagaimana Allah telah berbuat baik kepadamu, dan
janganlah kamu berbuat kerusakan di (muka) bumi. Sesungguhnya
Allah tidak menyukai orang-orang yang berbuat kerusakan”
(QS. Al-Qashash: 77)

7. Apakah sebenarnya IPA itu?
Pengertian sains atau IPA mengalami perkembangan dari jaman ke jaman.
Pada mulanya sains merupakan pengetahuan biasa, lambat laun
pengertiannya berubah menjadi pengetahuan yang rasional lepas dari
takhayul dan kepercayaan, kemudian berkembang menjadi pengetahuan
yg didapat dari metode ilmiah

8. IPA adalah pengetahuan yang telah diuji kebenarannya melalui metode
ilmiah. Jadi disini metodenyalah yang menentukan apakah
pengetahuan itu ilmiah atau tidak.
Alam semesta terbentuk dari objek dan interaksinya yang menimbulkan
fenomena.
Fenomena tersebut tidak terkotak-kotak seperti ilmu-ilmu dasar dan
terapan
Hanya keterbatasan kompetensi manusialah menyebabkan ilmu
mengenai alam terkotak-kotak ( kimia, biologi, fisika, IPBA)
IPA sebagai proses untuk membentuk hukum, model, dan teori yang
memungkinkan orang untuk memprediksi, menjelaskan, dan
mengendalikan tingkah laku alam.

9. Ilmu Pengetahuan Alam
 Ilmu merupakan pengetahuan yang bersifat ilmiah dan
diperoleh dengan metode ilmiah.
 Sifat Ilmu adalah : rasional (masuk akal, logis, dapat
diterima akal sehat dan objektif).
 Pengetahuan : segala sesuatu yang diketahui manusia
 Alam artinya alamiah, berasal dari pencipta.

10. Definisi IPA
 Suatu cabang pengetahuan yang menyangkut fakta-fakta yang
tersusun secara sistematis dan menunjukkan berlakunya hukum-
hukum umum.
 Pengetahuan yang didapatkan dengan jalan studi dan praktik.
 Suatu cabang ilmu yang bersangkut paut dengan observasi dan
klasifikasi fakta-fakta, terutama dengan disusunnya hukum umum
dengan induksi dan hipotesis.
 Cara berpikir dalam pencarian tentang pengertian rahasia alam,
sebagai cara penyelidikan terhadap gejala alam, dan sebagai
batang tubuh pengetahuan yang dihasilkan dari inkuiri (Gagne,
2010)

11. lanjutan
 Pengetahuan yang sistematis tersusun secara teratur, berlaku
umum (universal), dan berupa kumpulan data hasil observasi dan
eksperimen (Carin Sund,1993).
 IPA memiliki 4 unsur utama :
a. Sikap : IPA memunculkan rasa ingin tahu tentang benda,
fenomena alam, makhluk hidup, serta hubungan sebab akibat.
b. Proses : Proses pemecahan masalah adanya prosedur yang runtut
dan sistematis melalui metode ilmiah.
c. Produk : IPA menghasilkan produk berupa fakta, prinsip, teori, dan
hukum.
d. Aplikasi: penerapan metode ilmiah dan konsep IPA dalam
kehidupan sehari-hari.

12. Cara Berpikir IPA
 Percaya (believe); masalah gejala alam dimotivasi kepercayaan
bahwa hukum alam dapat dikonstruksi dari observasi dan
diterangkan dengan penalaran.
 Rasa ingin tahu (curiousity), alam dapat dimengerti dan didorong
rasa ingin tahu untuk menemukannya.
 Imaginasi (imagination); memiliki imajinasi untuk memecahkan
masalah gejala alam.
 Penalaran (Reasoning); mengandalkan penalaran dalam
memecahkan masalah gejala alam.
 Koreksi diri (self examination); sebagai sarana untuk memahami
diri seberapa jauh para ahli memahami tentang alam.

13. Cara penyelidikan ipa
1. Observasi (observation); diperoleh fakta dan diolag menjadi hsil
observasi.
2. Eksperimen (eksperimentation); harus diikuti observasi dengan
teliti dan cermat agar diperoleh data yang akurat.
3. Matematika (Mathematic); diperlukan untuk menyatakan
hubungan antar variabel dalam hukum dan teori, serta penting
untuk membuat model.

14. Hakikat Sains atau Ilmu pengetahuan alam
adalah ilmu pengetahuan atau kumpulan konsep, prinsip, hukum, dan
teori yang dibentuk melalui proses kreatif yang sistematis melalui inkuiri
yang dilanjutkan dengan proses observasi (empiris) secara terus-menerus;
merupakan suatu upaya manusia yang meliputi operasi mental,
keterampilan, dan strategi memanipulasi dan menghitung, yang dapat
diuji kembali kebenarannya yang dilandasi dengan sikap keinginan
(curiousity), keteguhan hati (courage), ketekunan (persistence) yang
dilakukan oleh individu untuk menyingkap rahasia alam semesta.
Sumber : P4TKIPA: 2009 Hal 18

15. Hakikat IPA
Konsep  suatu ide atau gagasan yang digeneralisasikan dari pengalaman yang
relevan
Prinsip  generalisasi meliputi konsep-konsep yang bertautan atau adanya
hubungan antara satu konsep dengan konsep lainnya
Teori  generalisasi prinsip-prinsip yang berkaitan dan dapat digunakan untuk
menjelaskan gejala-gejala alam
Hukum  pemikiran yang lebih umum dan telah terbukti kebenarannya melalui
percobaan

16. Hakikat Pembelajaran IPA
 Pembelajaran IPA adalah interaksi antara komponen-komponen
pembelajaran dalam bentuk proses pembelajaran untuk mencapai tujuan
yang berbentuk kompetensi yang telah ditetapkan.
 Proses pembelajaran IPA terdiri dari 3 tahap :
a. Perencanaan proses pembelajaran
b. Pelaksanaan proses pembelajaran
c. Penilaian proses pembelajaran.

17. Perlunya IPA di SD
 Memberikan kesempatan kepada siswa untuk berpikir kritis.
 IPA merupakan dasar teknologi dalam membangun kesejahteraan
materil suatu bangsa.
 Dibelajarkan dengan percobaan untuk melatih melihat fakta.
 Melatih untuk bersifat rasional dan objektif melalui pengamatan
panca indra.

18. Suatu upaya atau proses untuk mengembangkan siswa untuk memahami hakikat IPA
sebagai produk, proses, dan mengembangkan sikap ilmiah serta sadar akan nilai-
nilai yang ada di dalam masyarakat untuk pengembangan sikap dan tindakan berupa
aplikasi yang positif
Sumber : P4TKIPA: 2009 Hal 27-28

19. 1. Nilai Praktis  hasil-hasil penemuan IPA, baik secara langsung atau
tidak langsung dapat digunakan dan dimanfaatkan manusia dalam
kehidupan sehari-hari
2. Nilai Intelektual  IPA dengan metode ilmiahnya banyak sekali
digunakan untuk memecahkan masalah-masalah, bukan saja masalah
yang berkaitan dengan IPA, tetapi masalah-masalah lain yang berkaitan
dengan sosial dan ekonomi
3. Nilai sosial politik-ekonomi  negara yang IPA dan teknologinya maju
akan mendapat tempat khusus dalam kedudukan sosial, politik, dan
ekonominya
4. Nilai keagamaan  sadar bahwa ada yang menciptakan dan mengatur
segala keteraturan yang ada di Jagat Raya ini.
5. Nilai Pendidikan  menciptakan warganegara yang sadar akan IPA dan
teknologi
www.ayahalby.wordpress.com

20. STRUKTURISASI IPA
1. OBYEK:
» Mulai dari Bumi s.d Ruang angkasa
2. KEJADIAN:
» Mulai dari perkembangan metodologi – konsepsi – kejadian-kejadian
alaminya
3. METODOLOGI:
» Mulai dari trial & error – filosofik - ilmiah

21. IPA DASAR, IPA TERAPAN, DAN TEKNOLOGI
Teknologi
Alam
IPA
Terapan
IPA
Dasar
Digunakan Digunakan
Digunakan
Membuat
alat
Menjelaskan Mengendalikan

22. IPA Dasar:
Mencoba untuk memahami bagaimana alam bekerja
IPA Terapan:
Mencoba mencari cara untuk mengendalikan bagaimana alam bekerja
Teknologi:
Mencoba memanfaatkan penemuan IPA Dasar dan
IPA Terapan untuk membuat alat guna mengendalikan cara alam bekerja

23. Perkembangan Pengertian Sains atau IPA :
 Nash : sains dipandang sebagai suatu cara atau metode untuk dapat
mengamati sesuatu, dalam hal ini adalah dunia, cara memandang IPA
bersifat analitis (pola berpikir terhadap sasaran dengan seksama,
cermat dan lengkap)
 Einstein : sains merupakan suatu pola pikir logis dan uniform
 Bernal (Science in History) : sains adalah pengetahuan, atau
pengetahuan umum yang berisi apa saja yang diketahui manusia, atau
pengetahuan yang benar secara rasional artinya bebas dari takhayul
atau kepercayaan, atau pengetahuan yang ilmiah yang rasional dan
objektif.
Latar belakang pekerjaan manusia dapat mempengaruhi cara pandangnya
terhadap sesuatu. Suatu objek yang sama akan diartikan sangat
berlainan oleh orang yang mempunyai latar belakang pekerjaan
berbeda. Misal objeknya adalah sapi, Sapi itu apa? maka jawaban yg
diberikan akan bervariasi tatkala kita menanyakan pada petani, dokter,
ahli gizi, seorang biolog, seorang usahawan dll.

24.  Bernal menyarankan untuk memahami IPA haruslah melalui
pemahaman dari berbagai segi atau aspek dari IPA itu (tidak dari
satu segi saja), ada 5 aspek yaitu:
-IPA sebagai suatu institusi, artinya suatu kelembagaan imaginer
(tidak nyata), kelembagaan bidang profesi tertentu seperti hukum,
kedokteran, pendidikan, dsb.
-IPA sebagai suatu metode. Metode IPA terdiri dari sejumlah
kegiatan baik mental maupun moral, termasuk di dalamnya adalah
observasi, eksperimental, klasifikasi, pengukuran, dsb. Metode IPA
melibatkan teori-teori hipotesis serta hukum
-IPA sebagai kumpulan pengetahuan, IPA dipandang sebagai suatu
body of knowledge yg terus tumbuh, tidak statis.
-IPA sebagai alat untuk menguasai dan memelihara alam semesta
serta untuk mengembangkan produksi guna kesejahteraan manusia
-IPA sebagai salah satu faktor utama yg mempengaruhi
kepercayaan, pola berfikir dan sikap manusia terhadap alam
semesta

25. NILAI-NILAI IPA
 Nilai-nilai sosial dari IPA
 Nilai etik dan estetika dari IPA
nilai itu terutama terletak pada sistem yang menetapkan
kebenaran yg ojektif pada tempat yang utama, terdapat hubungan
saling percaya diantara ilmuwan, penemu suatu konsep atau teori
yg terdahulu tetap dihormati
 Nilai moral humaniora dari IPA
terdapat dua sisi nilai yg berlawanan, IPA sendiri adalah suci, yang
tidak suci adalah manusianya
 Nilai ekonomi IPA
apabila seorang ilmuwan menemukan suatu kaidah dari suatu
fenomena tertentu, lalu apakah temuannya itu mempunyai nilai
ekonomi secara langsung? bisa ya bisa tidak

26. Nilai-nilai Psikologis/Paedagogis IPA
 Sikap mencintai kebenaran, mendorong manusia
untuk berlaku jujur dan objektif
 Sikap tidak purbasangka
 Sadar bahwa kebenaran ilmu yang diciptakan
manusia itu tidak pernah mutlak
 Yakin akan adanya tatanan alami yang teratur
dalam alam semesta ini
 Bersikap toleran atau dapat menghargai pendapat
orang lain
 Bersikap tidak putus asa
 Sikap teliti dan hati-hati
 Sikap corious atau ingin tahu
 Sikap optimis

27. Keterbatasan IPA
 IPA tidak dapat menjangkau untuk menguji kebenaran adanya Tuhan
 IPA tidak dapat menjangkau secara sempurna tentang objek pengamatannya
 IPA tidak menjangkau masalah etika (tata krama) yg mempermasalahkan
tingkah laku yg baik atau buruk, tidak menjangkau masalah estetika yg
berhubungan dengan keindahan, dan tentang sistem nilai. Hal itu karena
tolok ukur IPA adalah objektifitas bukan subjektifitas

28. SIKAP, METODE, DAN PRODUK ILMIAH
Sund (1975):
1. SCIENTIFIC ATTITUDES :
kepercayaan/keyakinan, nilai-nilai, pendapat, obyektif, jujur
dsb.
Misal: membuat keputusan setelah memperoleh cukup data yg
berkaitan dengan problemanya.
2. SCIENTIFIC PROCESSES :
Cara khusus dalam menyelidiki/memecahkan problema.
Misalnya: membuat hipotesis, merancang dan melaksanakan
eksperimen, mengumpulkan dan menyusun data, menganalisis
data dsb.
3. SCIENTIFIC PRODUCTS :
Fakta, prinsip, hukum, teori dsb.
Prinsip ilmiah: Logam bila dipanasi akan memuai.

29. PROSES-PROSES ILMIAH
Sikap ilmiah: -hasrat ingin tahu
-rendah hati
-jujur
-obyektif
Penelitian thd Proses ilmiah Produk ilmiah
Fenomena di alam -mengidentifikasi -fakta, konsep,
-obyek-obyek -mengamati prinsip,teori,hukum
-hub-hub dsb -merumuskan hipot
-menganalisis
-membuat sintesis
-mengevaluasi dsb
Penelitian2 baru thd
fenomena2 di alam
Proses-proses
ilmiah
Produk-produk
ilmiah baru

30. Tujuan Pelajaran IPA SD
Agar siswa :
1. memahami konsep-konsep IPA,
2. memiliki keterampilan proses,
3. mempunyai minat mempelajari alam sekitar,
4. bersikap ilmiah,
5. mampu menerapkan konsep-konsep IPA untuk menjelaskan gejala-gejala
alam dan memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari,
6. mencintai alam sekitar, serta
7. menyadari kebesaran dan keagungan Tuhan.

31. STEM (Science, Technology,
Engineering, and Mathematics)
 Di zaman kontemporer ini STEM merupakan salah satu
terobosan utama dalam perkembangan teknologi di
abad 21 dan kemajuan dalam pendekatan interdisipliner
yang menggali konsep-konsep akademik yang relevan
dengan dunia nyata serta mengimplementasikan prinsip-
prinsip sains, matematika, teknik, dan teknologi.
(Thibaut et al., 2018). Pendekatan pengajaran yang
terkait dengan STEM sekarang dianggap sebagai salah
satu bidang yang paling muncul dalam konteks
pendidikan baik di negara maju maupun berkembang
(Madani, 2020). Negara-negara maju secara ekonomi
seperti Amerika Serikat, Inggris, dan Jepang merasa
perlu untuk berinvestasi di bidang terkait pendidikan
STEM untuk masa depan.

32. Pentingnya STEM
 Pendidikan STEM modern tidak hanya mempromosikan
keterampilan seperti berpikir kritis, pemecahan
masalah, berpikir tingkat tinggi, desain, dan inferensi,
tetapi juga kompetensi perilaku seperti ketekunan,
kemampuan beradaptasi, kerjasama, organisasi, dan
tanggung jawab (NSTC 2018).

33. Kemampuan Berpikir Kritis Melalui Pendekatan STEM
Kemampuan berpikir kritis yang dikembangkan program STEM adalah
analisis, interpretasi, inferensi, evaluasi, penjelasan, dan refleksi diri .
Keterampilan inti ini serta berhitung sangat penting untuk memecahkan
masalah kompleks saat ini. Pola pikir berpikir kritis yang memotivasi siswa
untuk menerapkan keterampilan ini didasarkan pada nilai-nilai ilmiah utama
seperti pencarian kebenaran, rasa ingin tahu, keterbukaan pikiran, dan
kedewasaan penilaian. Program STEM menantang siswa untuk menilai,
menafsirkan, dan menerapkan informasi yang relevan untuk
mengidentifikasi dan menerapkan solusi inovatif. Pengembangan
keterampilan berpikir kritis dan pemecahan masalah yang kuat merupakan
hasil pembelajaran STEM yang penting.

34. Tujuan Pendidikan Sains
dengan STEM
 Secara khusus, tujuan dari program Pendidikan Sains
dengan pendekatan STEM adalah untuk:
 1. Meningkatkan pembangunan pengetahuan guru
dan pengembangan ide-ide inti disiplin ilmu (yaitu fisik,
sistem Bumi, kehidupan, lingkungan).
 2. Mengembangkan pengetahuan pedagogis guru
dalam mengajar agar terintegrasi dengan koneksi ke
literasi (membaca dan menulis) serta mencakup
penilaian guru terhadap pembelajaran siswa, orientasi
mengajar, pengetahuan dan penggunaan sumber daya
dan kurikulum yang sesuai.

35. Lanjutan
 3. Meningkatkan kemampuan guru untuk menggabungkan,
mengembangkan dan menerapkan instruksi, unit studi, dan kurikulum
dengan praktik STEM berikut: (a) penggunaan pengetahuan awal siswa
untuk mengajukan pertanyaan atau mendefinisikan masalah, (b)
mengembangkan model konseptual atau fisik, ( c) menggunakan model
untuk merancang eksperimen atau prototipe, (d) melakukan eksperimen
untuk menguji model tersebut, (e) membangun penjelasan dan solusi,
(f) menggunakan dan menerapkan matematika dan teknologi, (g)
merevisi model atau prototipe, dan (h) berdebat dalam terang bukti
baru (NRC, 2012).
 4. Menumbuhkan kemampuan berpikir kritis kemampuan ilmiah,
matematika, dan teknologi guru.
 5. Mempromosikan kemampuan abad ke-21 siswa seperti
kreativitas, inovasi, pemikiran kritis, pemecahan masalah, kolaborasi,
dan komunikasi melalui praktik STEM.

36. SELAMAT BELAJAR !!
TERIMA KASIH