Metode ilmiah
Metode ilmiah adalah suatu prosedur atau tata cara sistematis yang digunakan para ilmuan untuk memecahkan masalah-masalah yang dihadapi.[1] Metode ilmiah melibatkan pengamatan dan pengukuran yang cermat, pelaksanaan eksperimen, serta pengujian dan modifikasi hipotesis.[2]
Meskipun prosedur metode ilmiah bervariasi dan cenderung spesifik untuk setiap bidang, proses yang mendasarinya seringkali sama. Proses dalam metode ilmiah melibatkan membuat dugaan (penjelasan hipotetis), menurunkan prediksi dari hipotesis sebagai konsekuensi logis, dan kemudian melakukan eksperimen atau pengamatan empiris berdasarkan prediksi tersebut.[3]
Hipotesis adalah dugaan, berdasarkan pengetahuan yang diperoleh saat mencari jawaban atas pertanyaan itu. Hipotesis mungkin sangat spesifik, atau mungkin luas. Para ilmuwan kemudian menguji hipotesis dengan melakukan eksperimen atau studi. Hipotesis ilmiah harus dapat difalsifikasikan, menyiratkan bahwa adalah mungkin untuk mengidentifikasi kemungkinan hasil dari eksperimen atau pengamatan yang bertentangan dengan prediksi yang disimpulkan dari hipotesis; jika tidak, hipotesis tidak dapat diuji secara bermakna.[4]
Metode eksperimen dimulai dengan hipotesis. Eksperimen dirancang untuk menguji hipotesis dengan mengamati respons satu variabel terhadap perubahan sejumlah variabel lain dalam kondisi yang terkendali. Data dianalisis untuk menentukan apakah ada hubungan yang membenarkan atau menyangkal hipotesis.[5]
Metode ilmiah memiliki kaitan yang erat dengan kerja ilmiah. Kerja ilmiah merupakan cara kerja ilmuan untuk memecahkan masalah dengan menerapkan langkah-langkah yang teratur dan sistematis dalam metode ilmiah.[1]
Sejarah metode ilmiah
Aristoteles, seorang filsuf Yunani, diakui sebagai tokoh pertama yang menggunakan metode ilmiah dalam mencari pengetahuan. Hal ini karena analisis mengenai implikasi logis yang diusulkannya terstruktur rapi dan berbeda dengan filsuf sebelumnya.[6]
Ibnu al-Haitsam atau Alhazen merupakan ilmuwan islam dari bidang sains, matematika, dan filsafat yang dianggap sebagai bapak metode ilmiah modern. Pendekatan yang dilakukan oleh Alhazen digunakan untuk menyelidiki fenomena, memeroleh pengetahuan baru, atau mengoreksi dan mengintegrasikan pengetahuan sebelumnya berdasarkan pengumpulan data. Pengumpulan data ini dilakukan melalui proses pengamatan dan pengukuran, dilanjutkan dengan perumusan dan pengujian hipotesis untuk menjelaskan data.[7]
Pada abad ketujuh belas, Francis Bacon dan René Descartes, mencoba memberikan spesifikasi rinci tentang bagaimana para ilmuwan harus melanjutkan pencarian pengetahuan. Meskipun ide yang ditawarkan dalam metode ilmiah khusus ini terlihat mudah untuk dilakukan, tetapi selama abad kedua puluh banyak filsuf dan tokoh lainnya menjadi skeptis tentang gagasan memberikan sesuatu seperti resep atau metide khusus untuk sains. Sains dianggap sebagai proses yang terlalu kreatif dan tidak dapat diprediksi sehingga tidak ada resep dan metode yang dapat menjelaskannya— hal ini terutama benar dalam kasus ilmuwan besar seperti Newton, Darwin, dan Einstein.[8] Metode ilmiah dianggap sebagai jembatan atau strategi ilmiah yang menghubungkan teori logis yang bersifat abstrak dan panduan langkah yang terlalu sederhana. Kemudian muncul harapan bagaimana hubungan teori dengan dunia melalui strategi yang digeneralisasi tersebut.[8]
Unsur metode ilmiah
Unsur utama metode ilmiah adalah pengulangan empat langkah berikut:
- Karakterisasi (pengamatan dan pengukuran)
- Hipotesis (penjelasan teoretis yang merupakan dugaan atas hasil pengamatan dan pengukuran)
- Prediksi (deduksi logis dari hipotesis)
- Eksperimen (pengujian atas semua hal di atas)
Langkah-langkah metode ilmiah
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c7/The_Scientific_Method.jpg/282px-The_Scientific_Method.jpg)
Terdapat banyak pendapat kontroversial terkait langkah-langkah metode ilmiah. Adapun kesalahpahaman yang umum terkait metode ilmiah yakni tersusun atas langkah-langkah tertentu dengan urutan yang pasti. Namun, sebenarnya langkah-langkah dalam metode ilmiah ini memiliki banyak variabel yang menjadikan setiap tahapan yang dijalani adalah sebuah proses kreatif. Hal ini berarti tidak ada urutan yang pasti untuk setiap langkah dalam menjalani metode ilmiah dan sangat mungkin dapat terjadi pengulangan.[9]
Menemukan dan merumuskan masalah
Kegiatan menemukan masalah dapat dilakukan melalui observasi atau pengamatan untuk selanjutnya merumuskan masalah menjadi sebuah pertanyaan. Masalah ini dapat ditemui dari kegiatan harian, teori yang diminati peneliti, bidang yang belum diteliti, maupun hasil diskusi dengan orang lain.[10]
Adapun cara menemukan masalah dapat dilakukan pada setiap bidang ilmu. Misalnya pada biologi, cara menentukan masalah dalam penelitian biologi adalah dengan memperhatikan objek biologi pada lingkungan sekitar. Contohnya, mengamati pertambahan tinggi suatu tanaman dalam hitungan hari atau minggu sehingga menimbulkan pertanyaan-pertanyaan yang nantinya akan dirumuskan melalui metode ilmiah. [1]
Masalah-masalah yang baik memiliki ciri-ciri tertentu, seperti bernilai kompetitif yang apabila telah dipecahkan bisa bermanfaat bagi kehidupan manusia dan dunia ilmu pengetahuan, memiliki visitabilitas yang apabila dilakukan oleh orang yang berbeda akan membuahkan hasil yang sama, serta sesuai dengan kualifikasi penulis misalnya usia, kemampuan dan daya dukung.[1]
Observasi atau yang disebut dengan proses penngamatan dan keterangan merupakan proses mengamati pbjek dengan menggunakan perangkat observasi. Perangkat observasi terdiri dari dua jenis yakni panca indra dan alat bantu observasi untuk mengetahui bentuk, ukuran, warna, cara berjalan, suara, bau, kehalusan kulit, atau rasa.[11]
Pelibatan panca indra dalam observasi menggunakan indra penglihatan (mata), indra pendengaran (telinga), indra peraba (kulit), indra pembau (hidung), dan indra perasa (lidah). Sementara alat bantu observasi yang dimaksud adalah mikroskop, lup, kertas lakmus, mistar, dan termometer.[11]
Merumuskan hipotesis
Penelitian biasanya dimulai dengan sebuah masalah. Pertanyaan, tujuan, dan hipotesis memberikan pernyataan ulang dan klarifikasi dari pernyataan masalah atau pertanyaan penelitian. [12]
Hipotesis adalah penjelasan tentatif yang menjelaskan serangkaian fakta dan dapat diuji dengan penyelidikan lebih lanjut.[12] Hipotesis dikenal pula sebagai jawaban sementara terhadap suatu masalah berdasarkan teori dan fakta.[11][13]
Hipotesis harus menjadi pernyataan menyatakan hubungan antara dua atau lebih variabel terukur. Itu harus membawa implikasi yang jelas untuk pengujian hubungan yang dinyatakan.[12] Hipotesis dianggap sebagai pernyataan yang memperkenalkan pertanyaan penelitian dan mengusulkan hasil yang diharapkan. Hipotesis merupakan bagian integral dari metode ilmiah yang membentuk dasar eksperimen ilmiah. Oleh karena itu, dalam membangun hipotesis perlu perhatian dan kehati-hatian untuk menghidari dampak buruk pada eksperimen yang akan dilanjutkan kemudian.[14]
Hipotesis dilandasi dengan kerangka konseptual penelitian yang akan memungkinkan prediksi berdasarkan penalaran deduksi.[15] Prediksi tersebut mungkin meramalkan hasil suatu eksperimen dalam laboratorium atau pengamatan suatu fenomena di alam. Prediksi tersebut dapat pula bersifat statistik dan hanya berupa probabilitas. Hasil yang diramalkan oleh prediksi tersebut haruslah belum diketahui kebenarannya (apakah benar-benar akan terjadi atau tidak). Prediksi harus disertai dengan alasan yang rasional dan bukan hanya sekedar menebak jawaban.[16]
Merancang dan melakukan penelitian
Setelah prediksi dibuat, hasilnya dapat diuji dengan penelitian, eksperimen ataupun observasi lanjutan. Apabila hasil prediksi tersebut sesuai dengan hasil observasi dan setelah mereka memperoleh penjelasan tentang kebenaran prediksinya, maka akan timbul keyakinan akan kebenaran suatu konsep. Namun, jika dugaannya tidak tepat maka siswa dapat mencari penjelasan tentang ketidaktepatan prediksinya dan membutuhkan perbaikan atau bahkan perlu ditinggalkan.[16]
Hasil penelitian tidak pernah dapat membenarkan suatu hipotesis, melainkan meningkatkan probabilitas kebenaran hipotesis tersebut. Hasil penelitian secara mutlak bisa menyalahkan suatu hipotesis bila hasil penelitian tersebut bertentangan dengan prediksi dari hipotesis.[17]
Merancang penelitian
Langkah pertama yang dilakukan dalam merancang suatu penelitian adalah dengan menentukan variabel penelitian. Variabel penelitian adalah hal yang penting sebagai objek pengamatan penelitian.[18] Variabel disebut juga peubah. Ada tiga jenis variabel dalam penelitian yaitu variabel bebas, variabel kontrol, dan variabel terikat. Variabel bebas adalah variabel yang menyebabkan perlakuan atau perubahan. Variabel teriikat merupakan perubahan-perubahan yang diakibatkan oleh suatu perlakuan. Sementara, variabel kontrol adalah variabel yang dapat mempengaruhi hasil eksperimen namun dijaga agar tidak berpengaruh.[1]
Setelah menentukan variabel, peneliti juga menentukan lokasi, tempat, dan waktu penelitian yang terencana dengan jelas. Selain itu, peneliti juga menentukan alat dan bahan yang akan digunakan untuk membantu proses penelitian. Peneliti juga harus menentukan sampel yang akan diteliti. Setelah semuanya lengkap, peneliti melanjutkan langkah berikutnya berupa pelaksanaan penelitian.[1]
Mengorganisasi dan menganalisis data
Mengelompokkan informasi dan data
Pengelompokkan informasi dan jenis data dilakukan berdasarkan data yang diperoleh dari objek pengamatan yang disajikan sesuai karakteristik data dalam bentuk tabel, diagram, grafik, atau sajian lainnya. Penyajian data tersebut dilakukan untuk mempermudah analisis guna membuktikan hipotesis dalam menjawab tujuan penelitian.[1]
Menafsirkan hasil pengolahan data
Data yang diperoleh dari penelitian akan diolah secara sistematis dan komunikatif, misalnya dalam tabel sederhana atau grafik yang dianalisis dengan baik secara kualitatif, kuantitatif, statistik,atau deskriptif sehingga peneliti dapat menarik kesimpulan sementara. Dari kesimpulan sementara tersebut dapat digunakan untuk menguji hipotesis diterima atau ditolak.[1]
Mengambil kesimpulan
Setelah semua tahapan penelitian dilakukan, peneliti akan menarik kesimpulan berupa hasil akhir dari suatu proses penelitian yang akan dipresentasikan. Kesimpulan ditarik berdasarkan analisis data dan pengujian hipotesis yang sudah dilakukan untuk menjawab pertanyaan sesuai dengan tujuan penelitian. Apabila kesimpulan sesuai dengan hipotesis maka hipotesis diterima. Jika kesimpulan tidak sesuai dengan hipotesis maka hipotesis ditolak, artinya perlu dilakukan eksperimen lagi.
dibuat, berupa-rupa eksperimen dapat dilakukan. Pencatatan yang detail sangatlah penting dalam eksperimen, untuk membantu dalam pelaporan hasil eksperimen dan memberikan bukti efektivitas dan keutuhan prosedur yang dilakukan. Pencatatan juga akan membantu dalam reproduksi eksperimen.
Evaluasi dan pengulangan
Proses ilmiah merupakan suatu proses yang iteratif, yaitu berulang. Pada langkah yang manapun, seorang ilmuwan mungkin saja mengulangi langkah yang lebih awal karena pertimbangan tertentu. Ketidakberhasilan untuk membentuk hipotesis yang menarik dapat membuat ilmuwan mempertimbangkan ulang subjek yang sedang dipelajari. Ketidakberhasilan suatu hipotesis dalam menghasilkan prediksi yang menarik dan teruji dapat membuat ilmuwan mempertimbangkan kembali hipotesis tersebut atau definisi subjek penelitian. Ketidakberhasilan eksperimen dalam menghasilkan sesuatu yang menarik dapat membuat ilmuwan mempertimbangkan ulang metode eksperimen tersebut, hipotesis yang mendasarinya, atau bahkan definisi subjek penelitian itu. Dapat pula ilmuwan lain memulai penelitian mereka sendiri dan memasuki proses tersebut pada tahap yang manapun. Mereka dapat mengadopsi karakterisasi yang telah dilakukan dan membentuk hipotesis mereka sendiri, atau mengadopsi hipotesis yang telah dibuat dan mendeduksikan prediksi mereka sendiri. Sering kali eksperimen dalam proses ilmiah tidak dilakukan oleh orang yang membuat prediksi, dan karakterisasi didasarkan pada eksperimen yang dilakukan oleh orang lain.
Referensi
- ^ a b c d e f g h R. Gunawan Susilowarno, Dkk. Biologi SMA/MA Kls X (Diknas). Jakarta: Grasindo. hlm. 11–19. ISBN 978-979-025-019-2.
- ^ Lexico. "SCIENTIFIC METHOD | Meaning & Definition for UK English | Lexico.com". Lexico Dictionaries | English (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2021-12-26.
- ^ Peirce, Charles Sanders (2014). "A Neglected Argument for the Reality of God". Wikisource (dalam bahasa Inggris): 3.
- ^ Popper, Karl (2002). The Logic of Scientific Discovery (PDF). London: Taylor & Francis. hlm. 264. ISBN 0-203-99462-0.
- ^ Onlinepubs. "CHAPTER 2: Principles of Scientific Inquiry". onlinepubs.trb.org. Diakses tanggal 2021-12-27.
- ^ Pozzo, Riccardo (2004). The Impact of Aristotelianism on Modern Philosophy (dalam bahasa Inggris). Washington DC: CUA Press. hlm. 41. ISBN 978-0-8132-1347-7.
- ^ Al-Khalili, Jim (2009). "The 'first true scientist'". BBC News (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2021-12-27.
- ^ a b Peter, Godfrey-Smith (2003). Theory and reality an introduction to the philosophy of science (PDF). Chicago: The University of Chicago Press. hlm. 6–7. ISBN 978-0-226-61865-4. OCLC 1272045280.
- ^ Gauch, Hugh G. (2003). Scientific Methods in Practice (PDF). Edinburgh: Cambridge University Press. hlm. 3.
- ^ Shoket, Mohd (2014). "Research Problem: Identification and Formulation". International Journal of Research (IJR). 1 (4): 516–517. ISSN 2348-6848.
- ^ a b c S.Si, Siti Pramitha Retno Wardhani (2020-08-05). Smart Bio Series: IPA BIOLOGI SMA/MA Kelas 10, 11, 12: Diandra Kreatif. Sleman: Diandra Kreatif. hlm. 9. ISBN 978-623-6571-56-9.
- ^ a b c Mourougan, Sendil; Sethuraman (2017). "Hypothesis Development and Testing" (PDF). IOSR Journal of Business and Management (IOSR-JBM. 19 (5): 34. doi:10.9790/487X-1905013440.
- ^ Shururi, Sati El (2016-01-01). Pedoman Cerdas Biologi Kelas X, XI & XII SMA/MA. Depok: Huta Publisher. hlm. 3. ISBN 978-602-6805-51-5.
- ^ Enago Academy (2019). "How to Write a Research Hypothesis". Enago Academy (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2021-12-28.
- ^ Setyawan, Febri Endra Budi (2017). PENGANTAR METODOLOGI PENELITIAN: ( Statistika Praktis). Sidoarjo: Zifatama Jawara. hlm. 172. ISBN 978-602-6930-66-8.
- ^ a b Muna, Izza Alyatul (2017). "Model Pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) dalam Meningkatkan Pemahaman Konsep dan Keterampilan Proses IPA". El-Wasathiya: Jurnal Studi Agama (dalam bahasa Inggris). 5 (1): 79–80. ISSN 2527-631X.
- ^ Setiawan, Aries (2020). MODUL ILMU ALAMIAH DASAR (PDF). Jakarta: SEKOLAH TINGGI ILMU EKONOMI IGI. hlm. 3.
- ^ Hidayat, Anwar (2012). "Variabel Penelitian Adalah: Pengertian, Jenis, Contoh". Uji Statistik. Diakses tanggal 2021-12-28.
Pranala luar
- (Inggris) An Introduction to Science: Scientific Thinking and a scientific method oleh Steven D. Schafersman.
- (Inggris) Introduction to a scientific method