Langkah-Langkah Metode Ilmiah Untuk Memecahkan Masalah
⦁ Menemukan dan merumuskan masalah.
⦁ Mengumpulkan informasi (data–data).
⦁ Menyusun hipotesis atau dugaan sementara.
⦁ Melakukan percobaan untuk menguji kebenaran hipotesis .
⦁ Mengolah hasil percobaan (analisis data).
⦁ Membuat kesimpulan.
⦁ Mengomunikasi hasil penelitian kepada khalayak.
1. Menemukan dan Merumuskan Masalah
Langkah awal dalam melaksanakan penelitian atau eksperimen ialah menemukan masalah. Agar sanggup menemukan persoalan yang menarik untuk diteliti, seseorang harus peka terhadap kedaan dan insiden di sekitar. Masalah yang sudah ditemukan dirumuskan dalam bentuk kalimat tanya, ringkas, jelas, dan bermakna. Dalam merumuskan persoalan perlu diperhatikan relasi antara variabel bebas yang dipilih dengan variabel terikatnya. Untuk perumusan masalah, perhatikan beberapa pertanyaan berikut.
⦁ Adakah dampak variabel bebas terhadap variabel terikat dari objek penelitian?
⦁ Bagaimana dampak variabel bebas terhadap variabel terikat dari objek penelitian?
Contoh peumusan masalah.
⦁ Objek penelitian: flora air hydrilla sp.
⦁ Variabel bebas: suhu
⦁ Variabel terikat: kecepatan fotosintesis
⦁ Rumusan maalahnya: adakah dampak suhu terhadap kecepata fotosintesis flora air hydrilla sp. ?
2. Mengumpulkan Informasi (data–data pendukung)
Setelah menemukan masalah, acara selanjutnya ialah mengumpulkan informasi yang bekerjasama dengan objek penelitian. Informasi dan data–data pendukung sanggup ditemukan melalui studi kepustakaan, observasi (pengamatan langsung) terhadap objek yang akan diteliti, serta mewawancari para ahli. Studi kepustakaan sanggup dilakukan dengan membaca buku referensi, jurnal, laporan hasil penelitian orang lain, majalah ilmiah, koran, dan internet dari pengamatan eksklusif terhadap objek yang akan diteliti akan diperoleh informasi fakta yang sebenarnya. Bila informasi dan data–data pendukung sudah dirasakan cukup, selanjutnya dijadikan sebagai landasan teori atau kerangka berpikir.
3. Menyusun Hipotesis (Dugaan Sementara)
Hipotesis merupakan jawaban sementara terhadap suatu masalah. Hipotesis disusun menurut landasan teori atau kerangka berpikir yang sudah disusun. Hipotesis ini akan diuji kebenarannya melalui percobaan atau eksperimen. Hipotesis sanggup dibedakan menjadi dua macam, yaitu hipotesis nol (hipotesis statistik) dan hipotesis kerja (hipotesis alternatif).
a. Hipotesis nol (H0), ialah dugaan sementara yang menyatakan bahwa tidak ada dampak variabel bebas terhadap variabel terikat.
Contoh : Sebagian orang percaya bahwa kalau seorang ibu hamil mengonsumsi kuliner berwarna kuning (tomat, pepaya, wortel, kunyit) akan melahirkan anak berkulit kuning langsat. Apakah hal tersebut benar ?
⦁ Perumusan masalah: Adakah dampak warna kuliner yang dikonsumsi ibu terhadap ekspresi warna (pigmen) kulit bayi yang dilahirkan?
⦁ Landasan teori: Warna kulit seseorang ditentukan oleh faktor genetika (gen) yang diperoleh dari kedua orang tuanya. Pada umumnya, abjad seseorang dikendalikan sepasang gen, namun ekspresi warna kulit dipengaruhi oleh banyak gen (poligen). Lingkungan juga sanggup mempengaruhi eksperi warna kulit seeorang, contohnya paparan cahaya matahari. Cahaya matahari akan meningkatkan presos pigmentasi sehingga warna kulit menjadi lebih gelap. Jadi, berdasarkn teori, ekspresi warna kulit tidak dipengaruhi oleh warna kuliner yang dikonsumsi.
⦁ Rumusan hipotesis nol (Ho): Tidak ada dampak warna kuliner terhadap ekspresi warna (pigmen) kulit.
b. Hipotesis kerja (H1), ialah dugaan sementara yang menyatakan bahwa ada dampak variabel bebas terhadap variabel terikat.
Contoh : sebuah pohon mangga mempunyai beberapa cabang. Salah sau cabang meghasilakan buah yang sangat banyak, sedangkan cabang lain hanya menghasilkan sedikit buah. Kulit batang dari cabang yang menghasilakan banyak buah ternyata mempunyai luka jawaban dipasang tali ayunan anak – anak.
⦁ Perumusan masalah: apakah melukai kuit cabang tumbuhan sanggup mempengaruhi terbentuknya buah pada tumbuhan mangga ?
⦁ Landasan teori : flora menciptakan makanannya sendiri melalui proses fotosintesis yang terjadi di daun. Zat kuliner tersebut dipakai untuk menunjang kehidupan, antara lain tumbuh, berbunga, dan berubah. Zat kuliner hasil fotosintesis diedarkan ke seluruh potongan badan tumbuhan melalui pembuluh floem. Bila kulit pohon terluka dan terjadi kerusakan jaringan floem, maka penyaluran zat kuliner terhenti sehingga akan terjadi penumpukan zat kuliner di atas potongan yang terluka. Penumpukan zat kuliner akan memacu pembentukan bunga dan terjadinya buah.
⦁ Hipotesis kerja (H1) : melukai kulit batang tumbuhan sanggup mempengaruhi terbentuknya buah pada tumbuhan mangga.
4. Melakukan Percobaan (eksperimen) untuk Menguji Kebenaran Hipotesis
a. Tahap persiapan percobaan
Percobaan (eksperimen) dilakukan untuk menandakan kebenaran hipotesis. Sebelum percobaan dilakukan, Anda perlu merancang model percobaan terlebih dahulu. Hal–hal yang perlu diperhatikan dalam merancang percobaan, antara lain memilih alat dan bahan, pembagian terstruktur mengenai variabel, memilih waktu percobaan, dan uji coba model percobaan.
1) Menentukan alat dan bahan. Dalam memilih alat dan bahan, Anda perlu mempertimbangkan biaya dan dimana alat dan materi sanggup diperoleh. Disarankan semoga memakai alat dan materi yang gampang diperoleh untuk mengantisipasi kalau alat tersebut rusak atau materi yang dipakai habis.
2) Menyusun cara kerja. Cara kerja harus disusun dengan terang dan terperinci sehingga gampang dimengerti dan dilaksanakan.
3) Penjabaran variabel. Variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol dikaji untuk ditentukan penjabarannya. Contoh pembagian terstruktur mengenai variabel pada percobaan “pengaruh penambahan asam cuka terhadap kualitas selulosa nata de coco” ialah sebagai berikut.
⦁ Penjabaran variabel bebas dari “penambahan asam cuka” ialah kadar atau jumlah asam cuka yang ditambahkan, contohnya 5 mL, 10 mL, 15 mL, 20 mL, 25 mL, dan 30 mL. Penentukan kadar sebaiknya dinaikan dengan interval yang tetap.
⦁ Penjabaran variabel terikat dari “kualitas selulosa” nata de coco contohnya ketebalan, tektur serat, dan rasa.
⦁ Penjabaran variabel kontrol (perlakukan yang sama), contohnya jumlah kelapa yang dipakai pada setiap perangkat percobaan selalu 1 liter; jumlah gula yang ditambahkan pada masing–masing perlakuan sama; jumlah dan jenis bibit basil yang dipakai sama (Acetobacter xylinum); serta diletakan dalam wadah yang sama ukurannya.
4) Menentukan waktu percobaan. Perlu ditetapkan kapan percobaan akan dimulai, berapa usang sumbangan perlakuan, dan kapan percobaan akan selesai.
5) Uji coba model percobaan. Setelah model percobaan selesai dirancang, selanjutnya diuji coba terlebih dahulu. Hal ini sangat penting untuk menghindari kegagalan pada percobaan yang sebenarnya.
b. Tahap perlakuan percobaan
Dalam percobaan terdapat dua kelompok, yaitu kelompok yang tidak diberikan perlakuan (kelompok kontrol) dan kelompok yang diberi perlakuan (eksperimen). Pada “percobaan penambah asam cuka terhadap kualitas selulosa nata de coco”, kelompok kontrolnya ialah wadah yang tidak ditambahkan asam cuka (jumlah asam cuka = 0 mL), sedangkan kelompok eksperimennya, yaitu wadah yang ditambah asam cuka masing–masing 5 mL, 10 mL, 15 mL, 20 mL, 25 mL, 30 mL.
Pengamatan dan pencatatan data hasil percobaan diusahakan seteliti mungkin semoga diperoleh data kualitatif maupun kuantitatif yang akurat. Alat ukur yang digunakan, contohnya timbangan, penggaris, termometer, pH meter, harus terstandardisasi. Percobaan sebaiknya dilakukan beberapa kali pengulangan untuk mendapat data yang sahih (kebenarannya sanggup dipercaya). Data hasil percobaan akhir ialah rata–rata dari hasil pengulangan percobaan. Contonya, kalau dalam percobaan dipakai sampel berjumlah 5 individu, maka dilakukan pengulangan sebanyak 5 kali; sedangkan dipakai sampel berjumlah 10 individu, maka dilakukan pengulangan sebanyak 10 kali.
5. Mengelola Hasil Percobaan (analisis Data)
Setelah selesai melaksanakan percobaan, data yang diperoleh diolah atau dianalisis. Analisis data kuantitatif memerlukan perhitungan statistik. Mengingat perhitungan statistik agak sulit untuk tingkat SMA, maka data kuantitatif yang didapat cukup dibentuk rata–ratanya, diubah dalam bentuk presentase, dan dibentuk grafik. Pengerjaan dengan memakai komputer akan lebih gampang dan karenanya pun akan lebih rapi. Hasil analisis data kualitatif dan data kuantitatif kemudian dipakai untuk menjawab hipotesis yang pernah diajukan, dan sebagai dasar untuk menarik kesimpulan.
6. Membuat Kesimpulan
Kesimpulan merupakan jawaban yang sesungguhnya dari hipotesis yang pernah diajukan. Ada dua kemungkinan, yaitu hipotesis ditolak atau hipotesis diterima. Hipotesis diterima apabila sesuai dengan hasil percobaan. Namun, bila hipotesis tidak sesuai dengan hasil percobaan, maka hipotesis ditolak.
7. Mengomunikasikan Hasil penelitian Kepada khalayak
Hasil penelitian ilmiah sanggup dikomunikasikan atau dipublkasikan kepada orang lain dalam bentuk laporan tertulis atau melalui lembaga diskusi dan seminar. Teknik dan mekanisme penulisan laporan penelitian dalam bentuk makalah mengandung unsur–unsur berkut ini.
a. Judul, berupa kalimat yang singkat dan padat, tetapi sanggup menggambarkan isi makalah.
b. Asbstrak, berisi uraian singkat makalah melalui dari nama penulis, judul makalah, latar belakang permasalahan, tujuan penelitian, teknik pengambilan data dan pengolahan data, serta hasil penelitian.
c. Prakata, berisi ungkapan rasa syukur kepada Tuhan yang Maha Esa dan ucapan terima kasih kepada pihak yang telah membantu penyelesaian penelitian.
d. Daftar isi, memuat subjudul pada setiap potongan dan subbab.
e. Pendahuluan, berisi latar belakang penulisan, identifikasi masalah, batasan masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, dan kegunaan penelitian.
f. Kerangka teori dan pengajuan hipotesis, berisi kajian landasan teori dan hipotesis.
g. Metodologi penelitian, menguraikan tujuan penelitian, daerah dan waktu penelitian, alat, bahan, sampel, dan metode penelitian.
h. Pembahasan, berisi pengolahan data–data dan hasil penelitian.
i. Kesimpulan dan saran, berisi kesimpulan dari penelitian dan saran yang bekerjasama dengan pemanfaatan hasil penelitian.
j. Daftar pustaka, memuat sumber–sumber teori yang digunakan, contohnya buku referensi, media cetak, muapun media elektronik.
k. Lampiran, berisi tabel, foto, data, dan informasi pendukung.
Download file lengkap materi Bab 1 Ruang Lingkup Biologi, klik DISINI.
