Tentang metode ilmiah

Bagaimanakah ilmuwan (saintis) itu bekerja? Para ilmuwan dalam bekerja memecahkan suatu masalah menggunakan langkah kerja yang teratur, sistematis, dan terkontrol yang disebut metode ilmiah. Dengan langkah ilmiah, diharapkan akan diperoleh pengetahuan ilmiah yang bercirikan objektif, konsisten, sistematis, dan universal.

Langkah ilmiah yang biasa dilakukan oleh para ilmuwan dalam memecahkan masalah (metode ilmiah), yaitu sebagai berikut :

1. Menemukan dan merumuskan masalah

Masalah penelitian dapat diangkat dari masalah yang ditemukan dilingkungan kita atau dari permasalahan konsep yang telah dimiliki. Rumusan masalah memiliki ciri-ciri, antara lain merupakan kalimat tanya, terdapat dua atau lebih variabel, dan mempertanyakan hubungan antarvariabel tersebut.

Variabel adalah suatu besaran yang dapat diubah atau berubah sehingga mempengaruhi peristiwa atau hasil penelitian. Dalam penelitian sains, variabel adalah bagian penting yang tidak dapat dihilangkan. Variabel dapat ditentukan dari masalah penelitian. Sebagai contoh dalam rumusan masalah, "Berpengaruhkah intensitas cahaya pada perkecambahan kacang hijau?" Di dalam rumusan masalah tersebut terdapat variabel-variabel intensitas cahaya dan perkecambahan kacang hijau.

Ada beberapa macam variabel dalam penelitian atau percobaan, yaitu variabel manipulasi, atau variabel respons. dan variabel kontrol. Variabel yang secara sengaja diubah oleh peneliti disebut variabel manipulasi. Variabel yang harganya berubah sebagai akibat pemanipulasian variabel manipulasi disebut variabel respons. Sedangkan variabel kontrol merupakan variabel yang memiliki nilai tetap (standar) yang berfungsi sebagai konstanta (ketetapan).

2. Merumuskan hipotesis

Hipotesis adalah dugaan tentang pengaruh yang akan diberikan oleh variabel manipulasi atau variabel respons. Oleh karena itu, di dalam rumusan hipotesis harus terdapat variabel manipulasi dan variabel respons. Hipotesis dirumuskan dalam bentuk pernyataan bukan pertanyaan. Hipotesis adalah jawaban sementara atas rumusan masalah yang diperoleh berdasarkan teori atau dari data yang ada.

3. Merancang dan melakukan eksperimen atau observasi untuk pengujian hipotesis

Percobaan dapat didefinisikan sebagai usaha sistematik yang direncanakan untuk mengumpulkan data dalam menjawab suatu masalah atau menguji suatu hipotesis.

Contoh rancangan percobaan

Perhatikan contoh rancangan percobaan berikut :

Hipotesis : Makin luas permukaan daun, makin cepat penguapan yang terjadi.

Rancangan percobaan :

a. Petik daun bertangkai dari tanaman yang sama (tindakan yang dilakukan), tetapi dengan ukuran yang berbeda-beda, misalnya, lebar, sedang, dan kecil (apa yang diamati). Tancapkan daun itu di dalam botol berisi penuh dengan air. Ujung tangkai daun harus tercelup ke dalam air. (variabel manipulasi)

b. Ukuran volume air yang tersisa di dalam botol (apa yang diamati) setelah 24 jam berlalu tindakan yang dilakukan. (variabel respons)

c. Gunakan jenis tanaman yang sama, botol yang berukuran sama, tempat yang sama, dan waktu yang sama. (variabel kontrol)

Jika diperhatikan, maka rancangan percobaan itu terdiri atas pendefinisian secara operasional variabel manipulasi dan variabel respons serta menetapkan variabel kontrol. Pada percobaan, pengumpulan data dapat dilakukan dengan menggunakan metode observasi atas pengamatan, wawancara, angket, dan dokumentasi.

4. Penafsiran dan menarik kesimpulan

Penafsiran mengandung arti mencari pengertian yang terkandung dalam objek atau peristiwa yang diamati. Data yang terkumpul dari hasil pengamatan merupakan data konkret yang belum mengandung arti apa-apa. Data hasil pengamatan baru mengandung arti bila diatur dan disusun sehingga menjadi suatu pola yang bermakna berupa konsep atau prinsip.

Dalam kerja ilmiah tidak boleh berhenti hanya mengumpulkan dan mencatat data yang penting, tetapi harus dilanjutkan dengan penafsiran data tersebut agar menjadi bermakna. Kegiatan penafsiran meliputi mengaitkan data, menyimpulkan (inferensi), mencari hubungan antara dua hal, dan menemukan pola. Suatu tafsiran adalah suatu penjelasan atau intepretasi dari hasil pengamatan. Dari seluruh penafsiran yang diambil, dapat ditarik satu atau beberapa kesimpulan berdasarkan hipotesis awal yang diajukan.

5. Pengujian kesimpulan dengan eksperimen lain

Suatu kesimpulan dapat bernilai benar jika telah terbukti dan didukung oleh beberapa pengamatan dan pengujian secara terpisah, biasanya dalam jangka waktu yang lama.

6. Merumuskan hukum, konsep, atau prinsip

Suatu teori dapat diterima jika hipotesis yang diajukan telah didukung oleh percobaan dalam waktu yang lama dan berulang. Teori yang telah teruji berulang-ulang dan diakui kebenarannya oleh ilmuwan, kemudian dijadikan sebuah hukum.

Semua ilmuwan menempuh jalan yang urutannya sama seperti di atas, tetapi unsur eksperimen biasanya berpola sama atau mengandung sebagian besar unsur tersebut di atas.

Baca juga: Tentang komunikasi ilmiah