Metode
Ilmiah
Metode
ilmiah atau proses ilmiah merupakan proses keilmuan untuk memperoleh
pengetahuan
secara sistematis berdasarkan bukti fisis. Ilmuwan melakukan pengamatan
serta membentuk hipotesis dalam usahanya untuk menjelaskan fenomena alam. Prediksi yang dibuat berdasarkan
hipotesis tersebut diuji dengan melakukan eksperimen.
Jika suatu hipotesis
lolos uji berkali-kali, hipotesis tersebut dapat menjadi suatu teori ilmiah.
Unsur
metode ilmiah
Unsur utama metode ilmiah adalah
pengulangan empat langkah berikut:
1.
Karakterisasi
(pengamatan
dan pengukuran)
2.
Hipotesis
(penjelasan teoretis yang merupakan dugaan atas hasil pengamatan dan
pengukuran)
4.
Eksperimen
(pengujian atas semua hal di atas)
DNA/contoh
Setiap langkah diilustrasikan dengan contoh dari penemuan
struktur DNA:
3.
DNA/prediksi
Contoh tersebut dilanjutkan pada tahap "Evaluasi
dan pengulangan", yaitu DNA/pengulangan.
Karakterisasi
Metode ilmiah bergantung pada
karakterisasi yang cermat atas subjek investigasi. Dalam proses karakterisasi,
ilmuwan mengidentifikasi sifat-sifat utama yang relevan yang dimiliki oleh
subjek yang diteliti. Selain itu, proses ini juga dapat melibatkan proses
penentuan (definisi) dan pengamatan; pengamatan
yang dimaksud seringkali memerlukan pengukuran
dan/atau perhitungan yang cermat. Proses pengukuran dapat dilakukan dalam suatu
tempat yang terkontrol, seperti laboratorium,
atau dilakukan terhadap objek yang tidak dapat diakses atau dimanipulasi
seperti bintang
atau populasi manusia. Proses pengukuran sering
memerlukan peralatan ilmiah khusus seperti termometer,
spektroskop, atau voltmeter,
dan kemajuan suatu bidang
ilmu biasanya berkaitan erat dengan penemuan peralatan semacam itu. Hasil
pengukuran secara ilmiah biasanya ditabulasikan dalam tabel, digambarkan
dalam bentuk grafik,
atau dipetakan, dan
diproses dengan perhitungan statistika seperti korelasi dan regresi.
DNA/karakterisasi
Sejarah penemuan struktur DNA merupakan contoh
klasik dari empat
tahap metode ilmiah: pada tahun 1950 telah diketahui bahwa pewarisan
genetik memiliki deskripsi matematis, diawali oleh penelitian Gregor
Mendel, namun mekanisme gen tersebut belumlah diketahui dengan jelas. Para
peneliti di laboratorium William Lawrence Bragg di Universitas Cambridge membuat gambar-gambar difraksi sinar-X atas
berbagai macam molekul.
Berdasarkan susunan kimianya, dirasakan mungkin untuk mengkarakterisasikan
struktur fisis DNA dengan gambar sinar-X. Lihat:
DNA 2
Karakterisasi
Metode ilmiah bergantung pada
karakterisasi yang cermat atas subjek investigasi. Dalam proses karakterisasi,
ilmuwan mengidentifikasi sifat-sifat utama yang relevan yang dimiliki oleh
subjek yang diteliti. Selain itu, proses ini juga dapat melibatkan proses
penentuan (definisi) dan pengamatan; pengamatan
yang dimaksud seringkali memerlukan pengukuran
dan/atau perhitungan yang cermat. Proses pengukuran dapat dilakukan dalam suatu
tempat yang terkontrol, seperti laboratorium,
atau dilakukan terhadap objek yang tidak dapat diakses atau dimanipulasi
seperti bintang
atau populasi manusia. Proses pengukuran sering
memerlukan peralatan ilmiah khusus seperti termometer,
spektroskop, atau voltmeter,
dan kemajuan suatu bidang
ilmu biasanya berkaitan erat dengan penemuan peralatan semacam itu. Hasil
pengukuran secara ilmiah biasanya ditabulasikan dalam tabel, digambarkan
dalam bentuk grafik,
atau dipetakan, dan
diproses dengan perhitungan statistika seperti korelasi dan regresi.
Pengukuran dalam karya ilmiah biasanya juga disertai dengan estimasi ketidakpastian
hasil pengukuran tersebut. Ketidakpastian tersebut sering diestimasikan dengan
melakukan pengukuran berulang atas kuantitas yang diukur
DNA/hipotesis
Sebagai contoh, dalam usaha untuk menentukan struktur DNA, Francis
Crick dan James Watson menghipotesiskan bahwa molekul tersebut
memiliki struktur heliks: dua spiral yang saling memilin. Linus
Pauling yang baru akan melakukan studi serius terhadap molekul tersebut
menghipotesiskan struktur heliks ganda tiga. Lihat:
DNA 1|...DNA
3
Prediksi
dari hipotesis
Hipotesis yang berguna akan
memungkinkan prediksi berdasarkan deduksi. 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). Hanya dengan
demikianlah maka terjadinya hasil tersebut menambah probabilitas bahwa
hipotesis yang dibuat sebelumnya adalah benar. Jika hasil yang diramalkan sudah
diketahui, hal itu disebut konsekuensi dan seharusnya sudah diperhitungkan saat
membuat
hipotesis. Jika prediksi tersebut tidak dapat diamati, hipotesis yang
mendasari prediksi tersebut belumlah berguna bagi metode bersangkutan dan harus
menunggu metode yang mungkin akan datang. Sebagai contoh, teknologi
atau teori baru
boleh jadi memungkinkan eksperimen untuk dapat dilakukan.
DNA/prediksi
Setelah Watson dan Crick menghipotesiskan bahwa DNA
merupakan heliks ganda, Francis Crick memprediksikan bahwa gambar difraksi sinar-X DNA akan
menunjukkan suatu bentuk huruf X. Lihat: DNA 1 | ...DNA
4
Eksperimen
Setelah prediksi dibuat, hasilnya
dapat diuji dengan eksperimen. Jika hasil eksperimen bertentangan dengan
prediksi, maka hipotesis yang sedak diuji tidaklah benar atau tidak lengkap dan
membutuhkan perbaikan atau bahkan perlu ditinggalkan. Jika hasil eksperimen
sesuai dengan prediksi, maka hipotesis tersebut boleh jadi benar namun masih
mungkin salah dan perlu diuji
lebih lanjut. Hasil eksperimen tidak pernah dapat membenarkan suatu
hipotesis, melainkan meningkatkan probabilitas kebenaran hipotesis tersebut.
Hasil eksperimen secara mutlak bisa menyalahkan suatu hipotesis bila hasil
eksperimen tersebut bertentangan dengan prediksi dari hipotesis. Bergantung
pada prediksi yang dibuat, berupa-rupa eksperimen dapat dilakukan. Eksperimen
tersebut dapat berupa eksperimen klasik di dalam laboratorium
atau ekskavasi arkeologis.
Eksperimen bahkan dapat berupa mengemudikan pesawat dari New York ke Paris dalam rangka
menguji hipotesis aerodinamisme yang digunakan
untuk membuat pesawat tersebut. 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.
DNA/eksperimen
Ketika James Watson meneliti apa yang telah ditemukan Rosalind
Franklin pada gambar difraksi sinar-X DNA buatannya, Watson melihat bentuk
huruf X yang telah diprediksikan Crick sebagai struktur heliks. Lihat:
DNA 1 | ...DNA/pengulangan
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.
DNA/pengulangan
Watson dapat mendeduksikan struktur utama DNA dengan menggunakan model konkret bentuk
fisik nukleotida
yang menyusun DNA. Dia menggunakan acuan panjang ikatan
kimia yang telah dideduksikan oleh Linus
Pauling. Diawali dengan penemuan oleh James
Watson dan Francis Crick tersebut, lahirlah bidang ilmu baru: biologi
molekular. Lihat:
DNA 1
Pengertian, Karakteristik dan Langkah - Langkah Metode Ilmiah
Pengertian Metode IlmiahMetode ilmiah atau proses ilmiah merupakan proses keilmuan untuk memperoleh pengetahuan secara sistematis berdasarkan bukti fisis. Ilmuwan melakukan pengamatan serta membentuk hipotesis dalam usahanya untuk menjelaskan fenomena alam. Prediksi yang dibuat berdasarkan hipotesis tersebut diuji dengan melakukan eksperimen. Jika suatu hipotesis lolos uji berkali-kali, hipotesis tersebut dapat menjadi suatu teori ilmiah.
Karakterisasi
Metode ilmiah bergantung pada karakterisasi yang cermat atas subjek investigasi. Dalam proses karakterisasi, ilmuwan mengidentifikasi sifat-sifat utama yang relevan yang dimiliki oleh subjek yang diteliti. Selain itu, proses ini juga dapat melibatkan proses penentuan (definisi) dan pengamatan; pengamatan yang dimaksud seringkali memerlukan pengukuran dan/atau perhitungan yang cermat. Proses pengukuran dapat dilakukan dalam suatu tempat yang terkontrol, seperti laboratorium, atau dilakukan terhadap objek yang tidak dapat diakses atau dimanipulasi seperti bintang atau populasi manusia. Proses pengukuran sering memerlukan peralatan ilmiah khusus seperti termometer, spektroskop, atau voltmeter, dan kemajuan suatu bidang ilmu biasanya berkaitan erat dengan penemuan peralatan semacam itu. Hasil pengukuran secara ilmiah biasanya ditabulasikan dalam tabel, digambarkan dalam bentuk grafik, atau dipetakan, dan diproses dengan perhitungan statistika seperti korelasi dan regresi. Pengukuran dalam karya ilmiah biasanya juga disertai dengan estimasi ketidakpastian hasil pengukuran tersebut. Ketidakpastian tersebut sering diestimasikan dengan melakukan pengukuran berulang atas kuantitas yang diukur
Langkah-langkah
yang ditempuh dalam metode ilmiah adalah sebagai berikut:
1. Perumusan masalah
Perumusan masalah adalah langkah awal dalam melakukan kerja ilmiah. Masalah adalah kesulitan yang dihadapi yang memerlukan penyelesaiannya atau pemecahannya. Masalah penelitian dapat di ambil dari masalah yang ditemukan di lingkungan sekitar kita, baik benda mati maupun makhluk hidup. Misalnya, saat kamu berada di pantai dan mengamati ombak di lautan. Pada saat itu di pikiranmu mungkin timbul pertanyaan, mengapa terjadi ombak? Atau, bagaimanakah cara terjadinya ombak?
Untuk dapat merumuskan permasalahan dengan tepat, maka perlu melakukan identifikasi masalah.Agar permasalahan dapat diteliti dengan seksama, maka perlu dibatasi. Pembatasan diperlukan agar kita dapat fokus dalam menyelesaikan penelitian kita.
Hal-hal yang harus diperhatikan di dalam merumuskan masalah, antara lain sebagai berikut :
a. Masalah hendaknya dapat dinyatakan dalam bentuk kalimat Tanya.
b. Rumusan masalah hendaknya singkat, padat, jelas dan mudah dipahami. Rumusan masalah yang terlalu panjang akan sulit dipahami dan akan menyimpang dari pokok permasalahan.
c. Rumusan masalah hendaknya merupakan masalah yang kemungkinan dapat dicari cara pemecahannya. Permasalahan mengapa benda bergerak dapat dicari jawabannya dibandingkan permasalahn apakah dosa dapat diukur.
2. Perumusan hipotesis
Ketika kita mengajukan atau merumuskan pertanyaan penelitian, maka sebenarnya pada saat itu jawabanya sudah ada dalam pikiran. Jawaban tersebut memang masih meragukan dan bersifat sementara, akan tetapi jawaban tersebut dapat digunakan untuk mengarahkan kita untuk mencari jawaban yang sebenarnya. Pernyataan yang dirumuskan sebagai jawaban sementara terhadap pertanyaan penelitian disebut sebagai hipotesis penelitian. Hipotesisi penelitian dapat juga dikatakan sebagai dugaan yang merupakan jawaban sementara terhadap masalah sebelum dibuktikan kebenarannya. Oleh karena berupa dugaan maka hipotesis yang kita buat mungkin saja salah. Ileh karena itu, kita harus melakukan sebuah percobaan untuk menguji kebenaran hipotesis yang sudah kita buat
3. Perancangan penelitian
Sebelum dilakukan penelitian terlebih dahulu harus dipersiapkan rancangan penelitiannya. Rancangan penelitian ini berisi tentang rencana atau hal-hal yang harus dilakukan sebelum, selama dan setelah penelitian selesai. Metode penelitian, alat dan bahan yang diperlukan dalam penelitian juga harus disiapkan dalam rancangan penelitian.
Penelitian yang kita lakukan dapat berupa penelitian deskriptif maupun penelitian eksperimental. Penelitian deskripsi merupakan penelitian yang memberikan gambaran secara sistematis, factual dan akurat mengenai fakta dan sifat-sipat objek yang diselidiki. Contoh dari penelitian deskriptif, misalnya penelitian untuk mengetahui populasi hewan komodo yang hidup di Pulau komodo pada tahun 2008.
Adapun penelitian eksperimental merupakan penelitian yang menggunakan kelompok pembanding. Contoh penelitian eksperimental, misalnya penelitian tentang perbedaan pertumbuhan tanaman di tempat yang terkena matahari dengan pertumbuhan tanaman di tempat yang gelap.
Selain rancangan penelitian, terdapat beberapa faktor lain yang juga harus diperhatikan. Faktor pertama adalah variabel penelitian, sedangkan yang kedua adalah populasi dan sampel. Variabel merupakan faktor yang mempengaruhi hasil penelitian. Populasi merupakan kumpulan/himpunan dari semua objek yang akan diamati ketika melakukan penelitian, sedangkan sampel merupakan himpunan bagian dari populasi. Di dalam penelitian, variabel dapat dibedakan menjadi :
a. Variabel bebas yaitu variabel yang sengaja mengalami perlakuan atau sengaja diubah dan dapat menentukan variabel lainnya (variabel terikat)
b. Variabel terikat yaitu variabel yang mengalami perubahan dengan pola teratur (dipengaruhi oleh variabel bebas)
c. Variabel control yaitu variabel yang digunakan sebagai pembanding dan tidak mengalami perlakuan atau tidak diubah-ubah selama penelitian.
4. Pelaksanaan penelitian
langkah langkah pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut :
a. Persiapan penelitian biasanya diwujudkan dalam pembuatan rancangan penelitian. Alat, bahan, tempat, waktu dan teknik pengumpulan data juga harus dipersiapkan dengan baik.
b. Pelaksanaan
1. Pengumpulan/pengambilan data
a) Data kualitatif merupakan data yang diperoleh dari hasil pengamatan dengan menggunakan alat indra, seperti indra penglihatan (mata), indra penciuman (hidung), indra pengecap (lidah), indra pendengaran (telinga), dan indra peraba (kulit). Contohnya adalah ketika kita melakukan pengamatan buah mangga maka data kualitatif yang dapat kita peroleh adalah mengenai rasa buah, warna kulit, dan daging buah, serta wangi atau aroma buah.
b) Data kualitatif merupakan data yang diperoleh dari hasil pengukuran sehingga akan diperoleh data berupa angka-angka. Contohnya adalah data mengnai berat buah mangga,ketebalan daging buah, diameter buah mangga.
2. Pengolahan data, setelah data-data yang kita perlukan berhasil dikumpulkan maka tahapan selanjutnya adalah melakukan pengolahan atau analisis data. Data yang kita peroleh dapat ditulis atau kita nyatakan dalam beberapa bentuk, seperti table, grafik dan diagram.
3. Menarik kesimpulan, setelah pengolahan data melalui analisis selesai dilakukan maka kita dapat mengetahui apakah hipotesis yang kita buat sesuai dengan hasil penelitian atau mungkin juga tidak sesuai. Selanjutnya kita dapat mengambil kesimpilan dari penelitian yang telah kita lakukan. Kesimpulan yang kita peroleh dari hasil penelitian dapat mendukung hipotesis yang kita buat, tetapi kesimpulan yang kita ambil harus dapat menjawab permasalahan yang melatarbelakangi penelitian.
5. Pelaporan penelitian
Sistematika penyusunan laporan penelitian
a. Pendahuluan, bagian pendahuluan merupakan bagian awal dari laporan hasil penelitian dan berisi tentang latar belakang dilaksanakannya penelitian, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan hipotesis
b. Telaah kepustakaan/kajian teori, bagian kajian teori merupakan bagian yang berisi tentang hasil telaah yang dilakukan oleh peneliti terhadap teori dan hasil-hasil penelitian terdahulu yang berhubungan dengan penelitian yang dilakukan.
c. Metode penelitian, berisi segala sesuatu yang dilakukan oleh peneliti mulai dari persiapan, pelaksanaan dan akhir dari sebuah penelitian. Bagian metode penelitian berisi tentang teknik pengambilan data, cara atau teknik pengolahan data, populasi dan sampel, alat, bahan, tempat dan waktu penelitian.
d. Hasil dan pembahasan penelitian, berisi tentang data hasil penelitian yang berhasil dikumpulkan selama penelitian. Data yang diperoleh disampaikan dalam bentuk grafik, tabel , atau diagram.
e. Kesimpulan dan saran, berisi tentang kesimpulan yang dihasilkan merupakan jawaban terhadp hipotesis yang sudah diuji kebenarannya. Saran dari peneliti kepada pihak lain, yaitu pembaca dan bagi peneliti lainnya untuk melakukan penelitian-penelitian selanjutnya.
sumber : wikipedia
