1. Karakteristik Keilmuan Fisika
Karakteristik fisika berhubungan dengan cara mencari tahu tentang alam secara sistematis, sehingga fisika bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Pemahaman tentang karakteristik fisika ini berdampak pada proses belajar fisika di sekolah. Sesuai dengan karakteristik fisika, fisika di sekolah diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, serta prospek pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya di dalam kehidupan sehari-hari. Berdasarkan karakteristik fisika pula, cakupan fisika yang dipelajari di sekolah tidak hanya berupa kumpulan fakta tetapi juga proses perolehan fakta yang didasarkan pada kemampuan menggunakan pengetahuan dasar fisika untuk memprediksi atau menjelaskan berbagai fenomena yang berbeda. Cakupan dan proses belajar fisika di sekolah memiliki karakteristik tersendiri. a) Fisika mempunyai nilai ilmiah. Kebenaran dalam Fisika dapat dibuktikan lagi oleh semua orang dengan menggunakan metode ilmiah dan prosedur seperti yang dilakukan terdahulu oleh penemunya. b) Fisika merupakan suatu kumpulan pengetahuan yang tersusun secara sistematis, dan dalam penggunaannya secara umum terbatas pada gejala-gejala alam. c) Fisika merupakan pengetahuan teoritis. Teori Fisika diperoleh atau disusun dengan cara yang khas atau khusus, yaitu dengan melakukan observasi, eksperimentasi, penyimpulan, penyusunan teori, eksperimentasi, observasi dan demikian seterusnya kait mengkait antara cara yang satu dengan cara yang lain. d) Fisika merupakan suatu rangkaian konsep yang saling berkaitan. Menggunakan bagan-bagan konsep yang telah berkembang sebagai suatu hasil eksperimen dan observasi, yang bermanfaat untuk eksperimentasi dan observasi lebih lanjut (Depdiknas, 2006). e) Fisika meliputi empat unsur, yaitu produk, proses, aplikasi dan sikap. Produk dapat berupa fakta, prinsip, teori, dan hukum. Proses merupakan prosedur pemecahan masalah melalui metode ilmiah; metode ilmiah meliputi pengamatan, penyusunan hipotesis, perancangan eksperimen, percobaan atau penyelidikan,
pengujian hipotesis melalui eksperimentasi; evaluasi, pengukuran, dan penarikan kesimpulan.
2. Karakteristik belajar fisika sebagai berikut :
a)
Proses belajar fisika melibatkan hampir semua alat indera, seluruh proses berpikir, dan berbagai macam gerakan otot. Contoh: untuk mempelajari pemuaian pada benda, kita perlu melakukan serangkaian kegiatan yang melibatkan indera penglihat untuk mengamati perubahan ukuran benda (panjang, luas, atau volume), melibatkan gerakan otot untuk melakukan pengukuran dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dengan benda yang diukur dan cara pengukuran yang benar, agar diperoleh data pengukuran kuantitatif yang akurat.
b)
Belajar fisika dilakukan dengan menggunakan berbagai macam cara (teknik). Misalnya: observasi, eksplorasi, dan eksperimentasi.
c)
Belajar fisika memerlukan berbagai macam alat, terutama untuk membantu pengamatan. Hal ini dilakukan karena kemampuan alat indera manusia itu sangat terbatas. Selain itu, ada hal-hal tertentu bila data yang kita peroleh hanya berdasarkan pengamatan dengan indera, akan memberikan hasil yang kurang obyektif, sementara itu fisika mengutamakan obyektivitas. Contoh: pengamatan untuk mengukur suhu benda diperlukan alat bantu pengukur suhu yaitu termometer.
d)
Belajar fisika seringkali melibatkan kegiatan-kegiatan temu ilmiah (misal seminar, konferensi atau simposium), studi kepustakaan, mengunjungi suatu objek, penyusunan hipotesis, dan lain-lain. Kegiatan tersebut kita lakukan semata-mata dalam rangka untuk memperoleh pengakuan kebenaran temuan yang benar-benar obyektif. Contoh: sebuah temuan ilmiah baru untuk memperoleh pengakuan kebenaran, maka temuan tersebut harus dibawa ke persidangan ilmiah lokal, regional, nasional, atau bahkan sampai tingkat
Internasional
untuk
dikomunikasikan
dan
dipertahankan
dengan
menghadirkan ahlinya. e)
Belajar fisika merupakan proses aktif. Belajar fisika merupakan sesuatu yang harus siswa lakukan, bukan sesuatu yang dilakukan untuk siswa. Proses belajar fisika, siswa mengamati obyek dan peristiwa,
mengajukan
pertanyaan,
memperoleh
pengetahuan,
menyusun
penjelasan tentang gejala alam, menguji penjelasan tersebut dengan cara-cara yang berbeda, dan mengkomunikasikan gagasannya pada pihak lain. Keaktifan secara fisik saja tidak cukup untuk belajar fisika, siswa juga harus memperoleh pengalaman berpikir melalui kebiasaan berpikir dalam belajar fisika. Para ahli pendidikan dan pembelajaran fisika menyatakan bahwa pembelajaran fisika hendaknya melibatkan siswa dalam berbagai ranah, yaitu ranah kognitif, psikomotorik, dan afektif.
3. Adapun nilai-nilai ilmiah tersebut antara lain :
a)
Keinginan untuk mengetahui dan memahami Rasa ingin tahu menjadi syarat mutlak bagi seseorang dalam memahami suatu fenomena alam tersebut. Dengan rasa keingintahuan yang tinggi mereka berusaha menebak hukum-hukum dan prinsip-prinsip yang terjadi pada gejala atau fenomena alam yang diamati.
b)
Menanyakan segala hal Pepatah mengatakan bahwa “Malu bertanya sesat di jalan”. Bertanya merupakan salah satu nilai ilmiah yang harus dimiliki oleh seorang yang ingin memahami ilmu fisika. Pertanyaan-pertanyaan yang kritis terhadap segala hal tentang suatu fenomena alam yang terjadi akan membantu seseorang memahami sesuatu lebih utuh.
c)
Pengumpulan data-data dan pemaknaannya Informasi merupakan hal yang sangat penting dalam ilmu fisika. Informasi yang berupa data-data dari pengamatan dan pengukuran yang akurat dan lengkap sangat diperlukan oleh seseorang untuk menyusun hipotesa-hipotesa dan teoriteori serta menarik kesimpulan dari suatu fenomena alam yang diamati.
d)
Tuntutan pembuktian Dalam ilmu pengetahuan, bukti menjadi sangat penting untuk menjaga kredibilitas dari suatu teori.
Ilmu pengetahuan bersifat tentatis, artinya ilmu
pengetahuan bisa berubah sesuai dengan perkembangan zaman dan bukti-bukti baru yang ditemukan. Oleh karena itulah bukti sangat penting untuk mempertahankan teori. e)
Taat logika
Seseorang yang belajar memahami ilmu pengetahuan alam tidak boleh percaya pada hal-hal yang bersifat tahayul. Semua data harus dipahami dan ditafsirkan secara logis. f)
Pertimbangan premis Premis adalah syarat cukup bagi berlakunya suatu keadaan. Seseorang harus kritis terhadap premis-premis yang diasumsikan oleh orang lain ketika menarik kesimpulan-kesimpulan.
g)
Pertimbangan konsekuensi Seseorang juga dituntut untuk memikirkan konsekuensi atau akibat dari penemuannya. Apakah penemuan itu berakibat positif atau negatif. Pertimbangan positif dan negatif inilah yang harus dasar dalam menentukan eksperimen atau pengamatan-pengamatan selanjutnya.
4. Pada proses ilmiah ini setidaknya ada 7 tahap yaitu :
a)
Menemukan permasalahan Permasalahan dalam fisika tidak lain adalah gejala-gejala alam dari benda-benda yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Rasa ingin tahu yang tinggi menjadi modal dasar bagi seseorang untuk bisa menemukan permasalahan.
b)
Melakukan pengamatan Pada tahap ini seorang fisikawan dituntut cermat dan teliti. Dengan kecermatan dan ketelitian tersebut diharapkan dapat mendapatkan suatu data yang valid sehingga dapat dimanfaatkan dalam menentukan langkah selanjutnya.
c)
Mengajukan hipotesis Setelah mendapatkan data dan informasi dari hasil pengamatan suatu gejala alam, seorang fisikawan harus mampu memberikan penafsiran-penafsiran dari data yang diperoleh yang kemudian menjadi dasar untuk dilakukannya eksperimen.
d)
Melakukan eksperimen Eksperimen merupakan salah satu langkah untuk memperoleh data-data yang dapat digunakan untuk membuktikan dan memperkuat penafsiran-penafsiran yang telah dilakukan sebelumnya. Dalam eksperimen ini fisikawan harus mempunyai sikap jujur.
e)
Menguji hipotesis
Hasil eksperimen yang dilakukan tentunya dapat digunakan untuk menguji apakah hipotesis yang telah dibuat benar atau salah. Pengujian hipotesis ini harus dilakukan dengan obyektif dan penuh kejujuran.
f)
Kesimpulan Langkah-langkah
yang
telah
dilakukan
sebelumnya
mendukung
dalam
menentukan kesimpulan. g)
Publikasi Publikasi menjadi langkah terakhir dalam proses ilmiah ini. Seorang fisikawan harus menyampaikan hasil penemuannya apa adanya. Kalau hasilnya buruk maka harus dikatakan buruk dan kalau baik harus dikatakan baik.
