Metode dan Sikap Ilmiah Bidang IPA

IPA sebagai ilmu terdiri dari produk dan proses. Produk IPA terdiri atas fakta (misalnya: orang menghirup udara dan mengeluarkan udara dari hidungnya, biji kacang hijau muncul hipokotil dan dan epikotilnya dan akan bertambah panjang ukurannya saat ditanam pada kapas yang disiram air), konsep ( misalnya: udara yang dihirup ke dalam paru-paru lebih banyak kandungan oksigennya dibandingkan udara yang dikeluarkan dari paru-paru, logam memuai bila dipanaskan), prinsip (misalnya: kehidupan memerlukan energi, benda tak hidup tidak mengalami pertumbuhan), prosedur (misal, pengamatan, pengukuran, tabulasi data, analisis data) teori, (misalnya: teori evolusi, teori asal mula kehidupan), hukum dan postulat ( misal, hukum Boyle, Archimedes, Postulat Kock). Semua itu merupakan produk yang diperoleh melalui serangkaian proses penemuan ilmiah melalui metoda ilmiah yang didasari oleh sikap ilmiah.

Struktur Keilmuan IPA

Agar peserta didik  SMP dapat mempelajari IPA dengan benar, maka IPA harus dikenalkan secara utuh, baik menyangkut objek, persoalan, maupun tingkat organisasi dari benda-benda yang ada di dalam jagat raya. Dimensi objek IPA meliputi:

a.       Benda-hidup: mencakup (a) Plantae (tumbuhan), (b) Animalium (hewan) termasuk di dalamnya manusia, (c) Fungi (jamur), (d) Protista, (e) Archebacteria, dan (f) Eubacteria

b.       Benda tak hidup: mencakup (a) bumi (tanah dan batuan, air, dan udara), (b) tata surya, (c) galaksi, dan (d) jagat raya (alam semesta)

Berdasarkan tinjauan dari segi dimensi tingkat organisasi benda alam dapat dibuat  gradasi mulai dari : (1). Sub-atom (proton, elektron, dan neutron), (2). Atom, (3). Molekul, (4).Unsur, senyawa, dan campuran, (5). Zat dan (6). Benda. Sebagai contoh bendanya berupa pohon, maka dari segi zat pohon tersusun atas zat padat berupa serat, zat cair berupa air dan zat terlarut di dalamnya terkandung juga gas yang terdapat dalam sel maupun antar sel.

Dimensi tema/persoalan IPA dapat dikaji dari aspek-aspek berikut (Walde University, 2002:), yaitu:

a.       Tema/persoalan IPA   sebagai   proses   penemuan   (Science as inquiry):      menyangkut  (a).  Penemuan ilmiah dan (b). Metode ilmiah.

b.       Tema/persoalan IPA dari  aspek  fisika  (Physical science)    menyangkut:     (a). Sifat materi dan perubahan sifat dalam materi, (b). Gerak dan gaya, dan    (c). Transfer energi

c.        Tema/persoalan IPA dari aspek biologi (Living science) menyangkut: (a).  Struktur dan fungsi dalam sistem kehidupan, (b). Reproduksi dan Penurunan Sifat, (c).  Regulasi dan Tingkah Laku,  (d), Populasi dan Ekosistem, (e). Ke    ragaman dan Adaptasi organisme.

d.       Tema/persoalan IPA dari aspek Bumi dan Antariksa (Earth and space science) mengkaji: (a). Struktur sistem bumi, (b). Sejarah Pembentukan Bumi, dan (c). Bumi dan Sistem Tata Surya

e.       Tema/persoalan IPA hubungannya dengan teknologi (Science and techno-logy) mengkaji (a). Rancangan-rancangan  teknologi, (b). Keterkaitan IPA dan teknologi

f.         Tema/persoalan IPA dari perpektif personal dan sosial (Personal and social perpectives) mengkaji, (a). Kesehatan diri, (b). Populasi, sumber daya, dan lingkungan, (c ). Bencana alam, (d). Resiko dan keuntungan, serta (e). Sains, teknologi, dan masyarakat.

g.       Tema/persoalan IPA dari sisi sejarah dan hakikat IPA (History and natural of science) mengkaji, (a). IPA sebagai hasil rekadaya/usaha keras manusia, (b). Hakikat IPA sebagai ilmu, dan (c). Sejarah perkembangan IPA sebagai ilmu.

Karakteristik Mata Pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam

Pada aspek biologis, IPA mengkaji berbagai persoalan yang berkait dengan  berbagai fenomena pada makhluk hidup pada berbagai tingkat organisasi kehidupan dan interaksinya dengan faktor lingkungan, pada dimensi ruang dan waktu. Untuk aspek fisis,  sains memfokuskan diri pada benda tak hidup, mulai dari benda tak hidup yang dikenal dalam kehidupan sehari-hari seperti air, tanah, udara, batuan dan logam, sampai dengan benda-benda di luar bumi dalam susunan tata surya dan sistem galaksi di alam semesta. Untuk aspek kimia, sains mengkaji berbagai fenomena/gejala kimia baik pada makhluk hidup maupun  pada benda tak hidup yang ada di alam semesta. Ketiga aspek tersebut, ialah aspek biologis (biotis), fisis, dan khemis, dikaji secara simultan sehingga menghasilkan konsep yang utuh yang menggambarkan konsep-konsep dalam bidang kajian IPA.