KONSEP DASAR IPA

PENDIDIKAN IPA SEKOLAH DASAR
A. TUJUAN
Setelah mengkaji materi pada bagian I ini mahasiswa mampu:
• Mendeskripsikan kondisi objektif pelaksanaan pembelajaran IPA di SD pada umumnya.
• Mendeskripsikan pentingnya pembelajaran IPA dilaksanakan sejak dini bagi siswa.
• Mendeskripsikan dimensi dan ruang lingkup pendidkan IPA menurut kajian para akhli dan kurikulum.
• Mengidentifikasi keterkaitan antar dimensi/ruang lingkup pendidikan IPA yang dikemukakan oleh para akhli dan kurikulum.
• Mengidentifikasi ciri-ciri pembelajaran IPA yang efektif serta persaratan kompetensi profesional yang harus dimiliki guru untuk mencapai hal itu.


B. KAJIAN MATERI
1. Pendahuluan
Bagaimana pengertian Anda tentang belajar, mengajar, dan mendidik? Adakah perbedaan antara pembelajaran, pengajaran, dan pendidikan? Setujukah jika pendidikan dimaknai sebagai proses mereproduksi serta mengelaborasi sistim nilai dan budaya ke arah yang lebih baik, antara lain dalam hal pembentukan wawasan, keyakinan (belieft), kepribadian, keterampilan dan kematangan intelektual peserta didik. Bagaimana pula pandangan Anda bahwa dalam lembaga formal proses reproduksi sistim nilai dan budaya ini dilakukan terutama dengan mediasi proses belajar mengajar sejumlah mata pelajaran dalam kelas. Jika Anda mendukung gagasan-gagasan tersebut, bagaimana Anda menjelaskan bahwa salah satu mata pelajaran yang turut berperan penting dalam mendidikkan wawasan, keterampilan dan sikap ilmiah sejak dini bagi anak adalah mata pelajaran IPA? Sekedar untuk mengungkap ulang hasil belajar Anda pada beberapa mata kuliah terdahulu, jawablah Pertanyaan-pertanyaan tersebut. Setelah itu, untuk mengkritisi jawaban Anda sendiri, simaklah paparan berikut.
Sejatinya, melalui pembelajaran dan pengembangan potensi diri pada pembelajaran IPA siswa akan memperoleh bekal pengetahuan, keterampilan, dan sikap yang diperlukan untuk memahami dan menyesuaikan diri terhadap fenomena dan perubahan-perubahan di lingkungan sekitar dirinya, disamping memenuhi keperluan untuk melanjutkan pendidikan ke jenjang yang lebih tinggi. Pembelajaran dan pengembangan potensi ini merupakan salah satu kunci keberhasilan peningkatan kompetensi sumber daya manusia dalam memasuki dunia teknologi, termasuk teknologi informasi pada era globalisasi. Meskipun demikian, pencermatan terhadap realitas di lapangan; pada mayoritas waktu dan tempat, pembelajaran IPA di sekolah dasar masih menunjukkan sejumlah kelemahan.
Salah satu kelemahan pembelajaran IPA pada mayoritas SD selama ini adalah bahwa pembelajaran tersebut lebih menekankan pada penguasaan sejumlah fakta dan konsep, dan kurang memfasilitasi siswa agar memiliki hasil belajar yang comprehensive. Keseluruhan tujuan dan karakteristik berkenaan dengan pendidikan IPA SD -sebagaimana tertuang dalam kurikulum- pada kegiatan pembelajaran secara umum telah direduksi menjadi sekedar pemindahan konsep-konsep yang kemudian menjadi bahan hapalan bagi siswa. Tidak jarang pembelajaran IPA bahkan dilaksanakan dalam bentuk latihan-latihan penyelesaian soal-soal tes, semata-mata dalam rangka mencapai target nilai tes tertulis evaluasi hasil belajar sebagai “ukuran utama” prestasi siswa dan kesuksesan guru dalam mengelola pembelajaran. Pembelajaran IPA yang demikian jelas lebih menekankan pada penguasaan sejumlah konsep dan kurang menekankan pada penguasaan kemampuan dasar kerja ilmiah atau keterampilan proses IPA. Oleh karena target seperti itu maka guru tidak terlalu terdorong untuk menghadirkan fenomena-fenomena alam – betapa pun melalui alat peraga sederhana – ke dalam pembelajaran IPA.
Kondisi objektif bermasalah lainnya di lapangan saat ini adalah bahwa materi penilaian hasil belajar untuk mata pelajaran IPA -dengan pelaksanaan yang dikordinasikan oleh Dinas Pendidikan kabupaten/kota- masih didominasi dan berfokus pada penilaian hasil belajar ranah kognitif melalui tes. Oleh karena itu, penilaian tersebut tidak pernah mengukur sejauh mana kinerja, karya, dan sikap siswa dalam kegiatan praktikum atau proses inkuiri IPA di SD itu telah berjalan dengan benar, melainkan yang diukur dan dievaluasi itu adalah sejauh mana siswa SD menguasai (mengetahui) sejumlah konsep-konsep IPA yang terdapat dalam buku ajar. Tidak jadi soal dengan cara apa siswa memperoleh pengetahuan dan penguasaan konsep-konsep tersebut. Dengan bersandar pada alasan ini lah para guru di SD pada umumnya "cenderung enggan" menyelenggarakan pembelajaran IPA yang lebih menuntut siswa terlibat dalam berbagai kegiatan praktikum dan jenis kegiatan inkuiri lainnya sekurang-kurangnya melalui metode demonstrasi, karena hal demikian dipandang kurang efektif untuk meningkatkan penguasaan siswa terhadap konsep-konsep dalam IPA.

2. Mengapa Anak SD Harus Belajar IPA ?
Mengapa harus disusun kurikulum pembelajaran IPA bagi anak SD? Mengapa di SD anak-anak harus belajar IPA? Mengapa mereka harus belajar konsep-konsep listrik, magnet, fotosintesis, atau dasar-dasar antariksa nun jauh di sana. Mengapa mereka harus belajar mengobservasi, mencatat data, melaporkan data, bahkan melakukan penyelidikan? Akan kah mereka semua dijadikan ⎯ atau bahkan digiring ⎯ menjadi ahli IPA? Untuk membantu Anda menjawab pertanyaan ini, pertama-tama cermatilah apa yang ditulis Bobbi dePorter & Mike Hernacki berikut dalam Quatum Learning (1992:22).
"Kita semua dilahirkan dengan rasa ingin tahu yang tak pernah terpuaskan. Dan kita semua memiliki peralatan yang memadai untuk memuaskannya. Pernahkah Anda memperhatikan seorang bayi yang meneliti dengan saksama sebuah mainan baru? Ia meraih mainan tersebut dan memasukkanya ke dalam mulut untuk mengetahui rasanya. Ia menggoyang-kannya, mengangkatnya, dan memutarkannya perlahan-lahan sehingga ia bisa melihat bagaimana setiap sisinya terkena cahaya. Ia menempelkannya di telinga, menjatuhkannya ke lantai dan mengambilnya kembali, membongkar bagian-bagiannya dan menyelidikinya satu demi satu.
Proses penelitian yang dilakukan anak seperti demikian, kini, disebut belajar secara menyeluruh (global learning). Global Learning merupakan cara efektif dan alamiah bagi seseorang untuk belajar. Dari sini diketahui bahwa otak seorang anak hingga usia enam atau tujuh tahun adalah seperti spons, menyerap berbagai fakta, sifat-sifat fisis, dan kerumitan bahasa yang kacau dengan cara yang menyenangkan dan bebas stres. Proses ini juga didukung dengan faktor-faktor umpan balik positif dan rangsangan dari lingkungan, sehingga Anda telah menciptakan kondisi yang sempurna bagi anak Anda untuk belajar apa saja". Inilah potensi scientist dalam diri anak, salah satu anugerah terbesar dari Tuhan bagi manusia yang sekaligus membedakannya dari makhluk lainnya. Karena begitu besarnya potensi ini terdapat dalam diri anak maka Herbert Zim dengan tegas menyatakan, “Young children are more scientists then they are anything else.” (Holt, 1991:1-6).
Potensi scientist dibawa serta oleh anak dalam serangkaian kegiatan sehari-hari, berhadapan dengan dunia IPA yang sederhana sampai yang membutuhkan pemikiran kompleks. Anak secara intrinsik terdorong ingin mengerti dan menelusuri apa saja, termasuk yang berkaitan dengan IPA. Anak ingin mengerti mengapa benda-benda bergerak, mengapa tumbuhan dan hewan beragam, mengapa matahari hanya nampak pada siang hari, mengapa jika ia berlari pada saat rembulan muncul rembulan tersebut selalu mengikutinya. Dan masih banyak lagi fenomena-fenomena alam lainnya yang mengusik rasa ingin tahunya. Ada-lah tugas utama pendidikan (melalui kolaborasi guru-siswa) untuk mengembangkan potensi saintis siswa secara optimal sejak dini melalui proses pembelajaran IPA yang dikelola secara profesional.
Selain itu, dalam konteks era globalisasi dan informasi - dengan tuntutan keterampilan hidup (life sklill) yang semakin tinggi dan kompleks – pembelajaran IPA di SD merupakan wahana untuk membekali siswa dengan pengetahuan, keterampilan, dan sikap yang diperlukan untuk melanjutkan pendidikan dan untuk menyesuaikan diri dengan perubahan-perubahan di sekelilingnya. Para pakar IPA sepakat bahwa dengan melibatkan siswa ke dalam kegiatan IPA sejak dini akan menghasilkan generasi dewasa yang melek sains yang dapat menghadapi tantangan hidup dalam dunia yang makin kompetitif, sehingga mereka mampu turut serta memilih dan mengolah informasi untuk digunakan dalam mengambil keputusan. (Depdiknas, 2001:6; Rutherford, F.J. & Ahlgren,A.,1990; Susan,et al.,1990:2/31; Yager, 1993:4; Connor, 1990:6/7; Carin & Sund,1989:16).
Tepat apa yang dinyatakan oleh Roth, W.F. et al. (1993:127) bahwa “An important task of science educators is to help students develop the thinking skills of scientists”. Tugas penting guru IPA dalam membantu siswa mengembangkan keterampilan berpikir saintis ini dapat dituangkan dalam pembelajaran IPA bagi anak melalui penyediaan konteks yang autentik yang melibatkan benda-benda, peristiwa, istilah dan pengertian IPA.

3. Pengertian dan Dimensi Umum Pendidikan IPA
Cara pandang guru terhadap hakikat (esensi dan karakteristik) pendidikan IPA akan sangat mempengaruhi profil pembelajaran IPA yang diselenggarakan guru bersama siswa. Oleh karenanya pemahaman yang benar tentang karakteristik pendidikan IPA mutlak diperlukan guru. Karakteristik tersebut sekurang-kurangnya meliputi pengertian dan dimensi (ruang lingkup) pendidikan IPA.
IPA secara sederhana didefinisikan sebagai ilmu tentang fenomena alam semesta. Dalam kurikulum pendidikan dasar terdahulu (1994) dijelaskan penger-tian IPA (sains) sebagai hasil kegiatan manusia berupa pengetahun, gagasan, dan konsep yang terorganisasi tentang alam sekitar, yang diperoleh dari pengalaman melalui serangkaian proses ilmiah antara lain penyelidikan, penyusunan dan pen-gujian gagasan-gagasan. Sedangkan dalam kurikulum 2004 sains (IPA) diartikan sebagai cara mencari tahu secara sistematis tentang alam semesta.
Menurut Hendro dan Jenny (1993:3) ucapan Einstein: Science is the atempt to make the chaotic diversity of our sense experience correspond to a logi-cally uniform system of thought, mempertegas bahwa IPA merupakan suatu ben-tuk upaya yang membuat berbagai pengalaman menjadi suatu sistem pola berpikir yang logis tertentu, yang dikenal dengan istilah pola berpikir ilmiah.
Untuk membahas hakikat IPA, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan sebagaimana dikemukakan oleh Hardy & Fleer (1996:15-16) sehingga memung-kinkan para guru memahami IPA dalam perspektif yang lebih luas. Menurut mereka, sekurang-kurangnya ada 7 ruang lingkup pemahaman IPA sebagaimana berikut.

a. IPA sebagai kumpulan pengetahuan
IPA sebagai kumpulan pengetahuan mengacu pada kumpulan berbagai konsep IPA yang sangat luas. IPA dipertimbangakan sebagai akumulasi berbagai pengetahuan yang telah ditemukan sejak zaman dahulu sampai penemuan pengetahuan yang sangat baru. Pengetahuan tersebut berupa fakta, teori, dan generalisasi yang menjelaskan alam.
b. IPA sebagai suatu proses penelusuran (investigation)
IPA sebagai suatu proses penelusuran umumnya merupakan suatu pandangan yang menghubungkan gambaran IPA yang berhu-bungan erat dengan kegiatan laboratorium beserta perangkatnya. Dalam kategori ini IPA dipandang sebagai sesuatu yang memiliki disi-plin yang ketat, objektif, dan suatu proses yang bebas nilai.
c. IPA sebagai kumpulan nilai
IPA sebagai kumpulan nilai berhubungan erat dengan pene-kanan IPA sebagai proses. Bagaimanapun juga, pandangan ini mene-kankan pada aspek nilai ilmiah yang melekat pada IPA. Ini termasuk di dalamnya nilai kejujuran, rasa ingin tahu, dan keterbukaan.
d. IPA sebagai cara untuk mengenal dunia
Proses IPA dipengaruhi oleh cara di mana orang memahami kehidupan dan dunia di sekitarnya. IPA dipertimbangkan sebagai suatu cara di mana manusia mengerti dan memberi makna pada dunia di sekeliling mereka, selain juga merupakan salah satu cara untuk mengetahui dunia beserta isinya dengan segala keterbatasannya.
e. IPA sebagai institusi sosial
Ini berarti bahwa IPA seharusnya dipandang dalam penegrtian sebagai kumpulan para profesional, yang melalui IPA mereka didanai, dilatih dan diberi penghargaan akan hasil karya. Para ilmuwan ini sangat terikat dengan kepentingan institusi, pemerintah, politik, bahkan militer.
f. IPA sebagai hasil konstruksi manusia
Pandangan ini menunjuk pada pengertian bahwa IPA sebenarnya merupakan penemuan dari suatu kebenaran ilmiah mengenai hakikat semesta alam. Pengetahuan ilmiah ini tidak lain merupakan akumulasi kebenaran. Hal pokok dalam pandangan ini adalah IPA merupakan konstruksi pemikiran manusia. Oleh karenanya, dapat saja apa yang dihasilkan IPA memiliki sifat bias dan sementara.
g. IPA sebagai bagian dari kehidupan sehari-hari
Orang menyadari bahwa apa yang dipakai dan digunakan untuk pemenuhan kebutuhan hidup sangat dipengaruhi oleh IPA. Bukan saja pemakaian berbagai jenis produk teknologi sebagai hasil investigasi dan pengetahuan, me-lainkan pula cara bagaimana orang berpikir mengenai situasi sehari-hari sangat kuat dipengaruhi oleh pendekatan ilmiah (scientific approach).
Berdasarkan hasil analisis terhadap berbagai paparan para pakar tentang ruang lingkup IPA sebagaimana dilakukan oleh T. Sarkim (1998) maka hakikat pendidikan IPA dapat dikategorikan kedalam tiga dimensi yaitu: Dimensi Produk, Dimensi Proses, dan dimensi sikap. Dimensi produk meliputi konsep-konsep, prinsip-prinsip, hukum-hukum, dan teori-teori di dalam IPA yang merupakan ha-sil rekaan manusia dalam rangka memahami dan menjelaskan alam bersama den-gan berbagai fenomena yang terjadi di dalamnya. Produk IPA (konsep, prinsip, hokum dan teori) tidak diperoleh berdasarkan fakta semata, melainkan berdasar-kan data yang telah teruji melalui serangkaian eksperimen dan penyelidikan.
Fakta adalah fenomena alam yang berhasil diobservasi tetapi masih me-mungkinkan adanya perbedaan persepsi di antara pengamat (pelaku observasi). Fakta yang dipersepsi sama oleh setiap observer disebut data. Bertumpu pada se-kumpulan data yang sahih itulah suatu fenomena alam diabstraksikan ke dalam bentuk konsep. Secara sederhana ada tiga jenis konsep: konsep teramati, konsep terdefinisi, dan konsep menyatakan hubungan. Kursi dan ruang kelas adalah con-toh konsep teramati. Kita dapat memahaminya semata-mata dengan menyaksikan bentuk konkritnya, dan bukan mendefinisikannya. Energi, medan, suhu adalah contoh konsep terdefinisi. Sedangkan rumus-rumus dan kalimat matematika adalah contoh konsep menyatakan hubungan. Carin & Sund (1989:4) mengajukan tiga kriteria bagi suatu produk IPA yang benar. Ketiga kriteria tersebut adalah: (1) mampu menjelaskan fenomena yang telah diamati atau telah terjadi; (2) mampu memprediksi peristiwa yang akan terjadi; (3) mampu diuji dengan eksperimen sejenis.
Dimensi proses, yaitu metode memperoleh pengetahuan, yang disebut dengan metode ilmiah. Metode ini dalam IPA sekarang merupakan gabungan antara metode induksi dan metode deduksi. Metode gabungan ini merupakan kegiatan beranting antara deduksi dan induksi, dimana seorang peneliti mula-mula menggunakan metode induksi dalam menguhubungkan pengamatan dengan hipotesis. Kemudian, secara deduksi hipotesis ini dihubungkan dengan pengetahuan yang ada untuk melihat kecocokan dan implikasinya. Setelah melewati berbagai perubahan yang dinilai perlu, hipotesis ini kemudian diuji melalui serangkaian data yang dikumpulkan secara empiris. Metode ilmiah dalam proses IPA memiliki kerangka dasar prosedur yang dapat dijabarkan dalam enam langkah: (1) sadar akan adanya masalah dan merumusan masalah; (2) pengamatan dan pengumpulan data yang relevan; (3) pengklasifikasian data; (4) perumusan hipotesis; (5) pengujian hipotesis; dan (6) melakukan generalisasi.
Pada tahap-tahap tersebut terdapat aktivitas-aktivitas yang secara umum biasa dilakukan oleh para peneliti, yang dikenal dengan keterampilan proses, yaitu: melakukan observasi, mengukur, memprediksi, mengklasifikasi, membandingkan, menyimpulkan, merumuskan hipotesis, melakukan eksperimen, menganalisis data, dan mengkomu-nikasikan hasil penelitian. Dalam pengajaran IPA, aspek proses ini muncul dalam bentuk kegiatan belajar mengajar. Ada tidaknya aspek proses ini sangat bergantung pada guru.
Dimensi sikap ilmiah adalah berbagai keyakinan, opini dan nilai-nilai yang harus dipertahankan oleh seorang ilmuwan khususnya ketika mencari atau mengembangkan pengetahuan baru. Sikap dapat diklasifikasi ke dalam dua kelompok besar. Pertama, seperangkat sikap yang bila diikuti akan membantu proses pemecahan masalah; dan kedua, seperangkat sikap tertentu yang meru-pakan cara memandang dunia serta berguna bagi pengembangan karir di masa yang akan datang (T. Sarkim, 1998:134). Termasuk ke dalam kelompok pertama, antara lain adalah:
a. kesadaran akan perlunya bukti ketika mengemukakan suatu pernyataan;
b. kemauan untuk mempertimbangkan interpretasi/pandangan lain;
c. kemauan melakukan eksperimen atau kegiatan pengujian lainnya secara berhati-hati; dan
d. menyadari adanya keterbatasan dalam penemuan keilmuan.
Sedangkan sikap-sikap yang termasuk kelompok kedua adalah:
a. rasa ingin tahu terhadap dunia fisik/biologis dan cara kerjanya;
b. pengakuan bahwa IPA dapat membantu pemecahan masalah-masalah indi-vidual dan global;
c. memiliki rasa antusias untuk menguasi pengetahuan dan metode ilmiah;
d. pengakuan pentingnya pemahaman keilmuan dalam masa kini;
e. mengakui IPA merupakan hasil dan kebutuhan aktivitas manusia;
Wynne Harlen (1987) dalam Teaching and Learning Premary Science semenjelaskan sembilan sikap ilmiah yang harus dikembangkan sejak dini pada siswa sekolah dasar. Pengembangan sikap ilmiah ini bukan melalui ceramah melainkan dengan memunculkannya ketika siswa terlibat dalam kegiatan pemecahan masalah. Kesembilan sikap tersebut adalah:
a. sikap ingin tahu (curiousity)
b. sikap ingin mendapatkan sesuatu yang baru (originality)
c. sikap kerja sama (cooperation)
d. sikap tidak putus asa (perseverance)
e. sikap terbuka untuk menerima (open-mindedness)
f. sikap mawas diri (self critism)
g. sikap bertanggung jawab (responsibility)
h. sikap berpikir bebas (independence in thinking)
i. sikap kedisiplinan diri (self discipline)

Dari keseluruhan uraian tentang hakikat IPA di atas, kiranya cukup jelas bahwa pendidikan IPA bukan sekedar berisi rumus-rumus dan teori-teori melainkan suatu proses dan sikap ilmiah untuk mendapatkan konsep-konsep ilmiah tentang alam semesta.
4. IPA dalam Kurikulum Berbasis Kompetensi
Menurut Kurikulum Berbasis Kompetensi (KBK tahun 2004 dan KTSP, Kurikulum Tingakat Satuan Pendidikan tahun 2006), pendidikan sains (IPA) di sekolah dasar (SD) secara eksplisit berupa mata pelajaran mulai diajarkan pada jenjang kelas tinggi. Sedangkan di kelas rendah pembelajaran IPA ini terintegrasi bersama mata pelajaran lainnya, terutama dalam mata pelajaran Bahasa Indonesia melalui model pembelajaran tematis. Dalam KTSP ditegaskan pengertian Sains (IPA) sebagai cara mencari tahu tentang alam secara sistematis dan bukan hanya kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Pendidikan IPA di Sekolah Dasar (SD) dan Madrasah Ibtidaiyah (MI) diharapkan dapat menjadi wahana bagi siswa untuk mempelajari dirinya sendiri dan alam sekitarnya.
Pendidikan IPA menekankan pada pemberian pengalaman belajar secara langsung. Dalam pembelajaran tersebut siswa difasilitasi untuk mengembangkan sejumlah keterampilan proses (keterampilan atau kerja ilmiah) dan sikap ilmiah dalam memperoleh pengetahuan ilmiah tentang dirinya dan alam sekitar. Ket-erampilan proses ini meliputi: keterampilan mengamati dengan seluruh indera; keterampilan menggunakan alat dan bahan secara benar dengan selalu memper-timbangkan keselamatan kerja; mengajukan pertanyaan; menggolongkan data; menafsirkan data; mengkomunikasikan hasil temuan secara beragam, serta meng-gali dan memilah informasi faktual yang relevan untuk menguji gagasan-gagasan atau memecahkan masalah sehari-hari. Pada prinsipnya, pembelajaran IPA harus dirancang dan dilaksanakan sebagai cara ‘mencari tahu’ dan cara ‘mengerja-kan/melakukan’ yang dapat membantu siswa memahami fenomena alam secara mendalam (Depdiknas, 2004:3).
Fungsi dan Tujuan Pendidikan IPA
Dalam Kurikulum Berbasis Kompetensi dijelaskan bahwa mata pelajaran IPA di Sekolah Dasar (SD) dan Madrasah Ibtidaiyah (MI) berfungsi untuk menguasai konsep dan manfaat IPA dalam kehidupan sehari-hari serta untuk melanjutkan pendidikan ke Sekolah Menengah Pertama (SMP) atau Madrasah
Tsanawiyah (MTs), serta bertujuan: (1) Menanamkan pengetahuan dan konsep-konsep sains yang bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari; (2) Menanamkan rasa ingin tahu dan sikap positip terhadap sains dan teknologi; (3) Mengembangkan keterampilan proses untuk menyelidiki alam sekitar, memecahkan masalah dan membuat keputusan; (4) Ikut serta dalam memelihara, menjaga dan melestarikan lingkungan alam; (5) Mengembangkan kesadaran tentang adanya hubungan yang saling mempengaruhi antara sains, lingkungan, teknologi dan masyarakat; dan (6) Menghargai alam dan segala ketera-turannya sebagai salah satu ciptaan Tuhan.
Secara global dimensi yang hendak dicapai oleh serangkaian tujuan kurikuler pendidikan IPA dalam kurikulum pendidikan dasar adalah mendidik anak agar memahami konsep IPA, memiliki keterampilan ilmiah, bersikap ilmiah dan religius. Keilmiah dan tujuan transendental pendidikan IPA sebagaimana dipaparkan di atas sudah barang tentu tidak serta merta dapat dicapai oleh materi pelajaran IPA, melainkan oleh cara melibatkan siswa ke dalam kegiatan di dalamnya (Galton & Harlen, 1990:2). Dengan demikian pengertian, karakteristik dan tujuan pendidikan IPA SD dalam kurikulum menuntut proses belajar-mengajar IPA yang tidak terlalu akademis yakni penekanan pada penyampaian konsep-konsep dengan sistimatika yang ketak berdasarkan buku teks dan lebih-lebih sekedar verbalistik semata.
Ruang Lingkup (dimensi) Mata Pelajaran IPA
Ruang lingkup mata pelajaran Sains (IPA) di SD menurut KBK tahun 2004 (cikal bakal Kurikulum 2006) meliputi dua dimensi: (1) Kerja Ilmiah dan (2) Pemahaman Konsep dan Penerapannya. Dalam kegiatan pembelajaran kedua dimensi ini dilaksanakan secara sinergi dan terintegrasi.
Kerja ilmiah sains dalam kurikulum sekolah dasar terdiri dari penyelidikan, berkomunikasi ilmiah, pengembangan kreativitas dan pemecahan masalah, sikap dan nilai ilmiah. Berikut adalah deskripsi kerja ilmiah tersebut.
a. Penyelidikan/Penelitian
Siswa menggali pengetahuan yang berkaitan dengan alam dan produk teknologi melalui refleksi dan analisis untuk merencanakan, mengumpulkan, mengolah dan menafsirkan data, mengkomunikasikan kesim-pulan, serta menilai rencana prosedur dan hasilnya.
b. Berkomunikasi Ilmiah
Siswa mengkomunikasikan pengetahuan ilmiah hasil temuan dan kajiannya kepada berbagai kelompok sasaran untuk berbagai tujuan.
c. Pengembangan Kreatifitas dan Pemecahan Masalah
Siswa mampu berkreatifitas dan memecahkan masalah serta membuat keputusan dengan menggunakan metode ilmiah.
d. Sikap dan Nilai Ilmiah
Siswa mengembangkan sikap ingin tahu, tidak percaya tahayul, jujur dalam menyajikan data faktual, terbuka pada pikiran dan gagasan baru, kreatif dalam menghasilkan karya ilmiah, peduli terhadap makhluk hidup dan lingkungan, tekun dan teliti.
Adapun dimensi Pemahaman Konsep dan Penerapannya mencakup:
a. Makhluk hidup dan proses kehidupan, yaitu manusia, hewan, tum-buhan dan interaksinya dengan lingkungan, serta kesehatan;
b. Benda/materi, sifat-sifat dan kegunaannya meliputi: cair, padat dan gas;
c. Energi dan perubahannya meliputi: gaya, bunyi, panas, magnet, listrik, cahaya dan pesawat sederhana;
d. Bumi dan alam semesta meliputi: tanah, bumi, tata surya, dan benda-benda langit lainnya.
e. Sains, Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat (salingtemas) merupakan penerapan konsep IPA dan saling keterkaitannya dengan lingkungan, teknologi dan masyarakat melalui pembuatan suatu karya teknologi sederhana termasuk merancang dan membuat.
Kompetensi Pendidikan IPA
Kompetensi yang merupakan penjabaran dari tujuan pendidikan nasional dalam Kurikulum 2004 diartikan oleh Pusat Kurikulum Balibang Depdiknas se-bagai ‘pengetahuan, keterampilan, sikap dan nilai-nilai dasar yang direfleksikan dalam kebiasaan berpikir dan bertindak’. Pembelajaran IPA dirancang, diope-rasionalkan, dan dievaluasi dengan berorientasi pada pencapaian kompetensi ter-tentu oleh siswa. Kompetensi tersebut antara lain kompetensi lintas kurikulum (dicapai siswa melalui pembelajaran-pembelajaran dari semu rumpun pembela-jaran), kompetensi rumpun mata pelajaran (standar kompetensi kajian) dan stan-dar kompetensi mata pelajaran.
Ada sembilan Kompetensi Lintas Kurikulum (KLK) yang terkait dengan pendidikan Sains. Kesembilan KLK tersebut adalah sebagai berikut.
a. Siswa menyadari bahwa setiap orang mempunyai hak untuk dihargai dan merasa aman, dalam kaitan ini siswa memahami hak-hak dan kewajiban serta menjalankannya secara bertanggung jawab.
b. Siswa menggunakan bahasa untuk memahami, mengembangkan, dan meng-komunikasikan gagasan dan informasi, serta untuk bertinteraksi dengan orang lain.
c. Siswa memilih, memadukan dan menerapkan konsep-konsep dan teknik-teknik numerik dan spasial, serta mampu menyusun pola, struktur, dan hubungan.
d. Siswa menyadari kapan/apa teknologi dan informasi yang diperlukan, ditemu-kan, dan diperolehnya dari berbagai sumber dan mampu menilai, menggunakan dan berbagai informasi dengan orang lain.
e. Siswa memahami dan menghargai dunia fisik, makhluk hidup, dan teknologi serta mempunyai pengetahuan, keterampilan, dan nilai-nilai untuk mengambil keputusan.
f. Siswa memahami konteks budaya, geografi dan sejarah, serta memiliki penge-tahuan, keterampilan, dan nilai-nilai untuk berpartisipasi aktif dalam ke-hidupannya, serta berinteraksi dan berkontribusi dalam masyarakat dan budaya global.
g. Siswa memahami dan berpartisipasi dalam kegiatan kreatif di ling-kungannya untuk saling menghargai karya artistic, budaya dan intelektual serta menerap-kan nilai-nilai luhur untuk meningkatkan kematangan pribadi menuju masyarakat beradab.
h. Siswa menunjukkan kemampuan untuk berpikir konsekuen, berpikir lateral, memperhitungkan peluang dan potensi, serta siap menghadapi berbagai ke-mungkinan.
i. Siswa menunjukkan motivasi dan percaya diri dalam belajar serta mampu bekerja mandiri sekaligus dapat bekerjasama.
Kompetensi Rumpun Mata Pelajaran Sains (IPA) berkaitan dengan penca-paian kompetensi yang meliputi kerja ilmiah dan penguasaan konsep yakni pema-haman dan penerapannya. Dari kompetensi rumpun mata pelajaran ini kemudian dijabarkan menjadi kompetensi yang lebih operasioanl dan lebih mencerminkan aspek-aspek khusus pencapai tujuan mata pelajaran. Kompetensi tersebut dikenal dengan istilah Standar Komptensi Mata Pelajaran.
Standar Kompetensi mata pelajaran Sains (IPA) di SD/MI adalah:
a. Mampu bersikap ilmiah dengan penekanan pada sikap ingin tahu, bertanya, bekerjasama, dan peka terhadap makhluk hidup dan lingkungan.
b. Mampu menterjemahkan perilaku alam tentang diri dan lingkungan di sekitar rumah dan sekolah.
c. Mampu memahami proses pembentukan ilmu dan melakukan inkuiri ilmiah melalui pengamatan dan sesekali melakukan penelitian sederhana dalam lingkup pengalamannya

d. Mampu memanfaatkan sains dan merancang/membuat produk teknologi sederhana dengan menerapkan prinsip sains dan mampu mengelola lingkungan di sekitar rumah dan sekolah serta memiliki saran/usul untuk mengatasi dampak negatif teknologi di sekitar rumah dan sekolah.
5. Bagaimana Mengajarkan Sains (IPA) di SD?
Pembelajaran IPA sebagai media pengembangan potensi siswa SD seharusnya didasarkan pada karakteristik psikologis anak; memberikan kesenangan bermain dan kepuasan intelektual bagi mereka dalam membongkar misteri, seluk beluk dan teka-teki fenomena alam di sekitar dirinya; mengembangkan potensi saintis yang terdapat dalam dirinya; memperbaiki konsepsi mereka yang masih keliru tentang fenomena alam; sambil membekali keterampilan dan membangun konsep-konsep baru yang harus dikuasainya. Selain itu penilaian dalam pengajaran IPA harus dilakukan dengan menggunakan sistem penilaian (asesmen) yang adil, proporsional, transparan, dan komprehensif bagi setiap aspek proses dan hasil belajar siswa.
Berdasarkan jenjang dan karakteristik perkembangan intelektual anak seusia siswa SD maka penyajian konsep dan keterampilan dalam pembelajaran IPA harus dimulai dari nyata (konkrit) ke abstrak; dari mudah ke sukar; dari sederhana ke rumit, dan dari dekat ke jauh. Dengan kata lain, mulailah dari apa yang ada pada/di sekitar siswa dan yang dikenal, diminati serta diperlukan siswa. Secara psikologis, anak usia SD berada dalam dunia bermain. Tugas guru adalah menciptakan dan mengoptimalkan suasana bermain tersebut dalam kelas sehingga menjadi media yang efektif untuk membelajarkan siswa dalam IPA. Sesekali tidak boleh terjadi, pembelajaran IPA di SD justru mengabaikan ⎯ apalagi menghi-langkan ⎯ dunia bermain anak. Pembelajaran IPA akan berlangsung efektif jika kegiatan belajar mengajarnya mampu mencitrakan kepada siswa bahwa kelas adalah tempat untuk bermain, aman dari segala bentuk ancaman dan hambatan psikologis, serta memfasilitasi siswa untuk secara lugas mengemukakan dan men-cobakan ide-idenya.
Bobbi dePorter dalam Quantum Learning (1999:22-24) menginformasikan kepada Anda tentang pentingnya menciptakan suasana kelas sebagai tempat ' bermain sambil belajar ' yang aman dari caci maki dan ancaman serta bermakna bagi siswa. "Marilah kita mencermati beberapa tonggak belajar pada usia awal seorang anak yang normal dan sehat. Boleh jadi anak ini sangat mirip dengan Anda dahulu. Saat Anda merayakan ulang tahun pertama, mungkin Anda telah belajar berjalan ⎯ suatu proses yang rumit baik secara fisik maupun mental yang hampir-hampir mustahil dapat dijelaskan dengan kata-kata atau diajarkan tanpa mendemons-trasikannya. Meskipun demikian, Anda dapat melakukannya walau dengan berkali-kali tersandung dan terjatuh. Mengapa demikian? Saya yakin, sebagai orang dewasa, Anda dapat mengingat dan membandingkannya dengan beberapa kasus ketika Anda menyerah mempelajari sesuatu yang baru setelah gagal satu atau dua kali. Jadi, mengapa justru pada saat kanak-kanak Anda mencoba dan mencoba lagi ketika Anda sedang belajar berjalan? Jawabannya adalah, bahwa Anda tidak mengenal konsep mengenai kegagalan. Untuk membantu, orangtua Anda meyakinkan betul bahwa Anda bisa melakukannya jika terus menerus berusaha dan mereka selalu mendampingi Anda untuk mendorong Anda. Setiap keberhasilan diakhiri dengan kegembiraan dan tepukan, yang memompa diri diri Anda untuk lebih berhasil . . . hingga pada usia enam atau tujuh tahun, Anda menjalani apa yang oleh para pakar pendidikan dianggap sebagai tugas belajar tersulit yang dapat dilakukan oleh manusia ⎯ Anda belajar membaca!. Semua itu dapat Anda jalani dengan relatif tidak ada kendala.
Lalu pada suatu hari, mungkin ketika di kelas satu atau kelas dua, Anda duduk di kelas dan guru berkata, "Siapa yang dapat menjawab pertanyaan ini?" Anda mengacungkan tangan sambil bergeser ke ujung tempat duduk Anda dengan bersemangat hingga guru memanggil nama Anda. Dengan penuh keyakinan Anda menjawabnya. Lalu Anda mendengar beberapa anak tertawa dan guru berkata, "Tidak, itu salah! Saya heran kamu berani tergesa-gesa menjawab!" Anda merasa malu sekali di hadapan teman-teman dan guru, yang merupakan salah seorang tokoh penting dalam hidup Anda saat itu.
Keyakinan Anda terguncang, dan benih-benih keraguan mulai tersemai dalam jiwa Anda. Bagi banyak orang, ini lah awal terbentuknya citra negatif diri. Sejak saat itu, belajar menjadi tugas berat".
Jack Canfield (1982) dalam Quantum Learning melaporkan hasil penelitiannya di sejumlah sekolah dasar di USA bahwa setiap anak dalam sehari rata-rata menerima 460 komentar negatif atau kritik dan hanya 75 komentar positif atau yang bersifat mendukung. Komentar negatif enam kali lebih banyak dibandingkan komentar positif! Dengan demikian kelas (sekolah) telah memindahkan siswa dari lingkungan hidup yang humanis dan demokratis ke 'kamp-kamp konsentrasi ala Nazi'. Sangat disayangkan! Berdasarkan hasil survey dan penelitian penulis di sejumlah SD, pembelajaran IPA di sekolah dasar tradisional telah mengalihkan anak dari pendekatan "global learning" yang menyenangkan dan holistik menjadi pendekatan kaku, linear, dan verbalistis. Masih sering terjadi, dalam pembelajaran IPA guru mengharapkan siswa diam dengan sikap duduk tegak dan bersidekap tangan, dalam deretan bangku-bangku yang berjajar menghadap ke depan, sementara guru dengan fasih menceramahkan materi IPA. Hilang sudah kinerja saintis anak yang begitu cekatan mengobservasi dan memperlakukan benda- benda apa saja yang ada di sekitarnya. Pembelajaran IPA yang demikian, jelas sangat bertentangan dengan hakikat anak dan pendidikan IPA itu sendiri.
Disamping pemahaman dan pengimplementasian karakteristik psikologis siswa pada pembelajaran IPA, kejelasan wawasan guru tentang ruang lingkup IPA juga sangat menentukan kualitas pengajaran IPA di Sekolah Dasar. Menurut Connor (dalam Rowe, M.B., 1990:6) cakupan pendidikan IPA untuk pendidikan dasar harus berorientasi pada empat hal: (1) Personal needs: menyiapkan individu yang mampu menggunakan IPA bagi peningkatan tarap hidup dan menghadapi perkembangan teknologi; (2) Social Issues: menanamkan tanggung jawab terhadap isu-isu sosial yang berkaitan dengan IPA; (3) Career Education Awareness: menanamkan kesadaran akan sifat dan ruang lingkup IPA yang berhubungan dengan pengembangkan bakat dan minat; (4) Academic Preparation: memberi landasan bagi siswa yang akan mendalami IPA secara akademik dan profesional.
Connor (1990:7) berkesimpulan bahwa pendidikan IPA untuk sekolah dasar harus secara konsisten berorientasi pada: (1) pengembangan keterampilan proses, (2) pengembangan konsep, (3) aplikasi, dan (4) isu sosial yang berdasar pada sains. Sedangkan Carin & Sund (1989:16) memberikan arahan bagaimana semestinya IPA diajarkan pada pendidikan dasar ⎯ termasuk SD, yaitu:
a. menyiapkan siswa agar dapat menggunakan IPA dan teknologi dalam memahami dan memperbaiki kehidupan sehari-hari,
b. menyiapkan siswa agar dapat menggunakan IPA dan teknologi dalam menghadapi isu-isu sosial yang berhubungan dengan IPA,
c. menanamkan ke dalam diri siswa keingintahuan akan alam sekitar, serta dapat memahami penjelasan-penjelasan ilmiah tentang fenomena alam,
d. menanamkan kesadaran dan pengertian akan hakikat IPA sebagai program internasional,
f. menanamkan pengertian akan adanya hubungan yang erat antara IPA dan teknologi.
Hal lain yang juga penting disadari oleh para guru adalah bahwa pendidikan IPA di SD tidak boleh lepas dari pendidikan teknologi. Jika pendidikan IPA terutama ditujukan untuk mendorong siswa agar mampu menjelaskan hasil observasi mengenai lingkungan sekitar; maka pendidikan teknologi bertujuan untuk memberi siswa cara-cara memberi nilai tambah terhadap benda yang di lingkungan serta cara-cara berurusan dengan kehidupan moderen yang kompleks. Keberhasilan menghubungkan pendidikan IPA dengan pendidikan teknologi dapat meningkatkan dan mengembangkan proses berpikir yang meliputi keterampilan mengumpulkan informasi, memecahkan masalah, serta mengambil keputusan (Horsley,1990).
Sehubungan dengan keterkaitan antara pendidikan IPA, teknologi lingkungan, dan masyarakat (salingtemas) Standar Kompetensi Mata Pelajaran Sains Kurikulum 2004 menjelaskan:
Sains terdapat di dalam teknologi, lingkungan , dan masyarakat. Sains diperlukan dalam kehidupan sehari-hari untuk memenuhi kebutuhan manusia melalui pemecahan masalah-masalah yang dapat diidentifikasikan. Penerapan Sains perlu dilakukan secara bijaksana agar tidak berdampak buruk terhadap lingkungan. Penekanan pembelajaran salingtemas diarahkan pada pe-ngalaman belajar untuk merancang dan membuat suatu karya melalaui penerapan konsep sains dan kompetensi bekerja ilmiah secara bijaksana. Sub aspek salingtemas yang perlu dipelajari siswa adalah: (1) mengidentifikasi kebutuhan dan kesempatan, (2) merancang dan membuat produk teknologi berdasarkan ciri-ciri makhluk hidup, sifat dan struktur benda, konsep gaya beserta karakteristiknya, dan perubahan yang terjadi pada bumi dan sistem tata surya, dan (3) memperbaiki produk teknologi yang ramah lingkungan dan masyarakat.
Literasi sains dan teknologi serta peran keduanya dalam lingkungan dan masyarakat sangat penting dan mendesak untuk diperkenalkan sejak tingkat pendidikan dasar agar peserta didik terbiasa untuk cepat tanggap terhadap situasi lingkungan dan masyarakat serta terampil menyelesaikan masalah dengan menggunakan konsep-konsep yang telah dipelajari melalui pendidikan. Untuk itu dituntut kemampuan guru dalam mengemas pembelajaran IPA sehingga membentuk konfigurasi yang bermakna yang mengkaitkan antara materi IPA, keterampilan teknologi dan isu-isu ilmiah yang berada di lingkungan masyarakat.
Pada buku Pedoman Belajar Mengajar Sekolah Dasar dicantumkan enam prinsip (azas) pengembangan dan operasional pembelajaran bagi para guru SD. Prinsip-prinsip tersebut adalah:
a. Mengacu pada tujuan; yang harus relevan antara tujuan kurikuler, tujuan instruksional dan pelaksanaan pembelajaran;
b. Keluwesan dalam hal penyesuaian waktu, penggunaan pendekatan dan metode mengajar, penggunaan sarana dan sumber belajar, dan urutan bahan pelajaran dalam satu caturwulan;
c. Kesesuaian dalam hal tingkat usia, tingkat pemahaman, dan keadaan daerah siswa;
d. Keseimbangan antara bahan pelajaran teoritis dan kegiatan-kegiatan-kegiatan nyata serta pengembangan sikap dan nilai.
e. Kesinambungan bahan pelajaran, baik antar tingkat/kelas di SD maupun antara SD dan SLTP.
f. Belajar aktif dan koperatif baik secara mental, fisik, maupun sosial.
Guru pengajar IPA yang amanah dan profesional dituntut untuk mampu mengelaborasi keenam prinsip di atas dalam kegiatan belajar mengajar IPA di ke-las. Tujuan pembelajaran yang disusun, metode yang dipilih, materi pelajaran dan strategi pembelajaran yang dikembangkan, serta evaluasi yang digunakan, satu sama lain harus saling bertautan dengan serta bersumber dari Kompetensi Umum, Kompetensi Dasar, Materi Pokok dan Indikator Pencapaian Hasil Belajar seba-gaimana tercantum pada kurikulum Mata Pelajaran Sains SD.
Sebagai contoh, jika dalam kurikulum tertulis Kompetensi Dasar: 'Men-gidentifikasi ciri-ciri umum makhluk hidup dan kebutuhannya’ maka tujuan pembelajaran yang dirumuskan harus menggambarkan aktifitas siswa melakukan pengidentifikasian ciri-ciri mahkluk hidup dan kebutuhannya. Misalnya, menun-jukkan ciri-ciri makhluk hidup dan makhluk tak hidup, mengklasifikasi jenis makhluk hidup berdasarkan cirinya, dan menyelidiki kebutuhan dan cara hidup jenis-jenis hewan dan tumbuhan dalam mempertahankan hidupnya. Metode yang harus digunakan guru dalam pembelajaran topik tersebut adalah metode eksperi-men, sedangkan evaluasi hasil belajar di samping menggunakan tes penguasaan konsep, semestinya juga disertai dengan penilaian kinerja (assessment perform-ance) terhadap proses dan produk kegiatan praktikum yang dilakukan siswa.
6. Pembelajaran IPA yang Efektif.
Pembelajaran IPA pada jenjang pendidikan dan dengan menggunakan pendekatan serta model apa pun harus benar-benar efektif. Dalam buku Kegiatan Belajar Mengajar yang Efektif (Depdiknas, 2003:5-6)) pembelajaran yang efektif secara umum diartikan sebagai Kegiatan Belajar Mengajar yang memberdayakan potensi siswa (peserta didik) serta mengacu pada pencapaian kompetensi individ-ual masing-masing peserta didik. Ada baiknya jika guru yang akan merancang pembelajaran IPA di SD memperhatikan tujuh ciri utama pembelajaran efektif yang memberdayakan potensi siswa sebagaimana diuraikan pada buku tersebut (Depdiknas, 2003:7-11). Ketujuh ciri itu adalah:
Pertama, berpijak pada prinsip konstruktivisme. Pembelajaran beranjak dari paradigma guru yang memandang bahwa belajar bukanlah proses siswa menyerap pengetahuan yang sudah jadi bentukan guru, melainkan sebagai proses siswa membangun makna/pemahaman terhadap informasi dan/atau pengalaman. Proses tersebut dapat dilakukan sendiri oleh siswa atau bersama orang lain.
Kedua, berpusat pada siswa. Siswa memiliki perbedaan satu sama lain. Siswa berbeda dalam minat, kemampuan, kesenangan, pengalaman, dan cara belajar. Siswa tertentu lebih mudah belajar dengan dengar-baca, siswa lain lebih mudah dengan melihat (visual), atau dengan cara kinestetika (gerak). Oleh karena itu kegiatan pembelajaran, organisasi kelas, materi pembelajaran, waktu belajar, alat belajar, dan cara penilaian perlu beragam sesuai karakteristik siswa. Pembelajaran perlu menempatkan siswa sebagai subyek belajar. Artinya pembelajaran memperhatikan bakat, minat, kemampuan, cara dan strategi belajar, motivasi belajar, dan latar belakang sosial siswa. Pembelajaran perlu mendorong siswa untuk mengembangkan potensinya secara optimal.
Ketiga, belajar dengan mengalami. pembelajaran perlu menyediakan pengalaman nyata dalam kehidupan sehari-hari dan atau dunia kerja yang terkait dengan penerapan konsep, kaidah dan prinsip ilmu yang dipelajari. Karena itu, semua siswa diharapkan memperoleh pengalaman langsung melalui pengalaman inderawi yang memungkinkan mereka memperolah informasi dari melihat, mendengar, meraba/menjamah, mencicipi, dan mencium. Dalam hal ini, beberapa topik tidak mungkin disediakan pengalaman nyata, guru dapat menggantikannya dengan model atau situasi buatan dalam wujud simulasi. Jika ini juga tidak mungkin, sebaiknya siswa dapat memperoleh pengalaman melalui alat audio-visual (dengar-pandang). Pilihan pengalaman belajar melalui kegiatan mendengar adalah pilihan terakhir.
Keempat, mengembangkan keterampilan sosial, kognitif, dan emosional. Siswa akan lebih mudah membangun pemahaman apabila dapat mengkomunikasikan gagasannya kepada siswa lain atau guru. Dengan kata lain, membangun pemahaman akan lebih mudah melalui interaksi dengan lingkungan sosialnya. Interaksi memungkinkan terjadinya perbaikan terhadap pemahaman siswa melalui diskusi, saling bertanya, dan saling menjelaskan. Interaksi dapat ditingkatkan dengan belajar kelompok. Penyampaian gagasan oleh siswa dapat mempertajam, memperdalam, memantapkan, atau menyempurnakan gagasan itu karena memperoleh tanggapan dari siswa lain atau guru. Pembelajaran perlu mendorong siswa untuk mengkomunikasikan gagasan hasil kreasi dan temuannya kepada siswa lain, guru atau pihak-pihak lain. Dengan demikian, pembelajaran memungkinkan siswa bersosialisasi dengan menghargai perbedaan (pendapat, sikap, kemampuan, prestasi) dan berlatih untuk bekerjasama. Artinya, pembelajaran perlu mendorong siswa untuk mengembangkan empatinya sehingga dapat terjalin saling pengertian dengan menyelaraskan pengetahuan dan tindakannya.
Kelima, mengembangkan keingintahuan, imajinasi, dan fitrah ber-Tuhan. Siswa dilahirkan dengan memiliki rasa ingin tahu, imajinasi, dan fitrah ber-Tuhan. Rasa ingin tahu dan imajinasi merupakan modal dasar untuk peka, kritis, mandiri, dan kreatif. Sementara, rasa fitrah ber-Tuhan merupakan embrio atau cikal bakal untuk bertaqwa kepada Tuhan. Pembelajaran perlu mempertimbangkan rasa ingin tahu, imajinasi, dan fitrah ber-Tuhan agar setiap sesi kegiatan pembelajaran menjadi wahana untuk memberdayakan ketiga jenis potensi ini.
Keenam, belajar sepanjang hayat. Siswa memerlukan kemampuan belajar sepanjang hayat untuk bisa bertahan (survive) dan berhasil (sukses) dalam menghadapi setiap masalah sambil menjalani proses kehidupan sehari-hari. Karena itu, siswa memerlukan fisik dan mental yang kokoh. Pembelajaran perlu mendorong siswa untuk dapat melihat dirinya secara positif, mengenali dirinya baik kelebihan maupun kekurangannya untuk kemudian dapat mensyukuri apa yang telah dianugerahkan Tuhan YME kepadanya. Demikian pula pembelajaran perlu membekali siswa dengan keterampilan belajar, yang meliputi pengembangan rasa percaya diri, keingintahuan, kemampuan memahami orang lain, kemampuan berkomunikasi dan bekerjasama supaya mendorong dirinya untuk senantiasa belajar, baik secara formal di sekolah maupun secara informal di luar kelas.
Ketujuh, perpaduan kemandirian dan kerjasama. Siswa perlu berkom-petisi, bekerjasama, dan mengembangkan solidaritasnya. Pembelajaran perlu memberikan kesempatan kepada siswa untuk mengembangkan semangat berkompetisi sehat untuk memperoleh penghargaan, bekerjasama, dan solidaritas. Pembelajaran perlu menyediakan tugas-tugas yang memungkinkan siswa bekerja secara mandiri.
Pembelajaran IPA yang dirancang berdasarkan syarat-syarat pembelajaran efektif di atas, pada pelaksanaannya akan menunjukkan tingginya kemampuan pembelajaran tersebut dalam menyajikan karakteristik atau hakikat pendidikan IPA di SD. Sebagaimana telah disinggung di muka, karakteristik tersebut meliputi dimensi (ruang lingkup) proses ilmiah, produk ilmiah dan sikap ilmiah. Sekedar untuk menegaskan ulang; dimensi proses pendidikan IPA dengan ketat menuntut guru untuk melibatkan siswa secara aktif kedalam kegiatan-kegiatan dasar yang biasa dilakukan oleh para ilmuwan dalam upaya memperoleh pengetahuan. Kegiatan dasar ini sering disebut sebagai metode ilmiah (Scienctific Method) dan keterampilan proses. Dimensi produk pendidikan IPA berhubungan dengan sejumlah fakta, data, konsep, hukum, atau teori tentang fenomena alam semesta yang harus dikuasai siswa sebagaimana tertuang dalam kurikulum dan berbagai buku ajar pendidikan IPA. Produk IPA membekali siswa dengan seper-angkat pengetahuan dan wawasan IPA, baik untuk kepentingan memahami peristiwa-peristiwa alam yang ditemukannya dalam kehidupan sehari-hari, mau-pun sebagai dasar akademis bagi siswa dalam melanjutkan pendidikan ke jenjang yang lebih tinggi. Dimensi sikap merupakan hasil internalisasi dari akumulasi pengetahuan dan pengalaman siswa dalam mengikuti proses pembelajaran IPA. Dalam penjelasan sederhana, dimensi sikap IPA adalah cara pandang dan tinda-kan siswa terhadap sesuatu yang dilandasi oleh wawasan dan pengalaman yang diperolehnya dalam pendidikan IPA. Dimensi sikap ini sering disebut sebagai si-kap ilmiah (Scientific Attitude).
Pembelajaran IPA yang efektif juga dicirikan oleh tingginya kadar on-task (aktivitas edukatif) dan rendahnya kadar off-task (aktivitas non-edukatif) siswa dalam pembelajaran. Menurut Horsley (1990:42) salah satu upaya untuk meningkatkan kadar on-task siswa adalah dengan mengembangkan kegiatan hands-on (psikomotor) dan minds-on (kognitif-afektif) melalui sejumlah keteram-pilan (skill) yang dilakukan siswa dalam kelas. Menurutnya ada empat jenis ket-erampilan: keterampilan laboratorium (laboratory skills), keterampilan intelektual (intellectual skills), keterampilan berpikir dasar (generic thinking skills) dan ket-erampilan berkomunikasi (communications skills). Keempat jenis keterampilan ini tidak lain merupakan pengelompokan dari keterampilan proses IPA yang sudah kita kenal.
Dalam menyelenggarakan pembelajaran IPA dengan pendekatan dan model apa pun guru harus tetap pro aktif sebagai fasilitator; mau memonitor se-berapa besar kadar on-task siswa, seberapa banyak keterampilan dan sikap ilmiah siswa yang dapat dikembangkan, dan sejauh mana konsep-konsep IPA dikuasai dan diimplementasikan siswa. Jika semua itu tercapai secara optimal maka dapat dipastikan bahwa pembelajaran IPA yang diselenggarakan guru adalah pembela-jaran IPA yang efektif. Salah satu sikap pro aktif guru adalah sejak awal berusaha memahami benar rambu-rambu pembelajaran IPA dalam kurikulum.
7. Rambu-rambu Pembelajaran Sains (IPA) dalam Kurikulum
Dari berbagai buku layanan profesional yang dikeluarkan oleh Pusat Kuri-kulum Depdiknas (2003) untuk pelaksanaan Kurikulum 2004 atau sekarang dis-empurnakan menjadi kurikulum 2006, diperoleh rambu-rambu pembelajaran IPA di SD sebagai berikut.
a. Bahan kajian sains untuk kelas I, II dan III tidak diajarkan sebagai mata pelajaran yang berdiri sendiri, tetapi diajarkan dengan pendekatan tematis.
b. Aspek kerja ilmiah bukanlah bahan ajar, melainkan cara untuk menyampaikan bahan pembelajaran yang terintegrasi dalam kegiatan pembelajaran. Pengem-bangan aspek ini disesuaikan dengan tingkat perkembangan anak artinya tidak harus seluruh aspek serta merta ada pada setiap kegiatan. Aspek kerja ilmiah disusun bergradasi untuk kelas I dan II, kelas III dan IV, serta kelas V dan VI.
c. Pendekatan yang digunakan dalam pembelajaran IPA berorientasi pada siswa. Peran guru bergeser dari menentukan “apa yang akan dipelajari” ke ‘bagai-mana menyediakan dan memperkaya pengalaman belajar siswa”. Pengalaman belajar diperoleh melalui serangkaian kegiatan untuk mengeksplorasi lingkun-gan melalui interaksi aktif dengan teman, lingkungan, dan nara sumber lain. Ada 6 pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam melaksanakan pembela-jaran IPA yang berorientasi pada siswa, yaitu:
1) Empat pilar pendidikan yaitu belajar untuk mengetahui (learning to know), belajar untuk melakukan (learning to do), belajar untuk hidup dalam kebersamaan (learning to live together), belajar untuk menjadi dir-inya sendiri (learning to be).
2) Inkuiri IPA.
3) Konstruktivisme.
4) Sains, Lingkungan, Teknologi dan Masyarakat (Salingtemas).
5) Pemecahan Masalah.
6) Pembelajaran IPA yang bermuatan nilai.
d. Pemberian pengalaman belajar secara langsung sangat ditekankan melalui penggunaan dan pengembangan keterampilan proses dan sikap ilmiah dengan tujuan untuk memahami konsep-konsep dan mampu memecahkan masalah. Keterampilan proses yang digunakan dalam IPA antara lain: mengamati, menggolongkan, mengukur, menggunakan alat, mengkomunikasikan hasil melalui berbagai cara seperti lisan, tulisan, dan diagram; menafsirkan, memprediksi, melakukan percobaan. Agar mampu “bekerja secara ilmiah” pada para siswa perlu ditanamkan sikap: rasa ingin tahu, bekerja sama secara terbuka, bekerja keras dan cerdas, mengambil keputusan yang bertanggung jawab, peduli terhadap makhluk hidup dan lingkungan.
e. Pembelajaran IPA dapat dilakukan melalui berbagai kegiatan seperti penga-matan, pengujian/penelitian, diskusi, penggalian informasi mandiri melalui tugas baca, wawancara nara sumber, simulasi/bermain peran, nyanyian, de-monstrasi/peragaan model.
f. Kegiatan pembelajaran lebih diarahkan pada pengalaman belajar langsung daripada pengajaran (mengajar). Guru berperan sebagai fasilitator sehingga siswa lebih aktif berperan dalam proses belajar. Guru membiasakan memberi peluang seluas-luasnya agar siswa dapat belajar lebih bermakna dengan mem-beri respon yang mengaktifkan semua siswa secara positip dan edukatif.
g. Apabila dipandang perlu, guru diperkenankan mengubah urutan materi asal masih dalam semester yang sama.
h. Guru dapat memberikan tugas proyek yang perlu dikerjakan serta ditinjau ulang untuk senantiasa menyempurnakan hasil. Tugas proyek ini diharapkan menyangkut Sains, Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat (Salingtemas) se-cara nyata dalam konteks pengembangan teknologi sederhana, penelitian dan pengujian, pembuatan sari bacaan, pembuatan kliping, penulisan gagasan ilmiah atau sejenisnya dengan demikian, tujuan pembelajaran untuk masing-masing mata pelajaran serta kompetensi pendidikan yang diharapkan akan tetap tercapai. Tugas proyek hendaknya dikaitkan dengan kompetensi mata pelajaran lain di luar IPA, hal ini untuk menghindari pengelapan. Setiap kom-petensi yang berkaitan dengan mata pelajaran lain perlu dinilai dalam kegiatan belajar proyek tersebut.
i. Penilaian tentang kemajuan belajar siswa dilakukan selama proses pembela-jaran. Penilaian tidak hanya dilakukan pada akhir periode tetapi dilakukan se-cara terintegrasi (tidak terpisahkan) dari kegiatan pembelajaran dalam arti ke-majuan belajar dinilai dari proses, bukan hanya hasil (produk). Penilaian IPA dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti tes perbuatan, tes tertulis, pen-gamatan, kuesioner, skala sikap, portofolio, hasil proyek. Dengan demikian, lingkup penilaian IPA dapat dilakukan baik pada hasil belajar (akhir kegiatan) maupun pada proses perolehan hasil belaj ar (selama kegiatan belajar). Hasil penilaian dapat diwujudkan dalam bentuk nilai dengan ukuran kuantitatif ataupun dalam bentuk komentar deskriptif kualitatif.



C. RANGKUMAN
• Masih terdapat kesenjangan antara pelaksanaan pembelajaran IPA pada mayoritas SD dengan tuntutan pembelajaran IPA berdasarkan kurikulum dan karakteristik pendidikan IPA. Di lapangan hingga saat ini pembela-jaran IPA miskin media dan alat peraga serta ditampilkan dalam bentuk transfer informasi dari guru atau buku ke dalam otak siswa dengan mere-duksi hakikat pendidikan IPA sebagai proses ilmiah, produk ilmiah, dan sikap ilmiah. Pelaksanaan evaluasi pada pembelajaran IPA di SD masih berorientasi dan didominasi oleh soal-soal tertulis untuk mengukur hasil belajar ranah kognitif (penguasaan konsep).
• Tugas guru dalam pembelajaran IPA di SD antara lain menyajikan IPA se-suai dengan karakteristik pendidikan IPA dan karakteristik anak yang berada pada masa perkembangan kognitif operasional konkrit. Jika hal ini dilaksanakan dengan tepat maka pembelajaran IPA di SD akan mampu mefasilitasi perkembangan potensi sikap, berpikir, berperilaku dan ket-erampilan dasar scientist yang terdapat pada diri siswa.
• Seperti halnya pada gagasan-gagasan luhur lainnya, pada pembelajaran IPA selalu ada kesenjangan. Upaya untuk mendekatkan kesenjangan antara keharusan dan realitas pembelajaran IPA di lapangan terus dilaku-kan antara lain dengan membenahi kurikulum, fasilitas yang diperlukan, serta pembinaan profesionalitas para pelaksana.
• Dalam Kurikulum 2004 (yang disempurnakan menjadi Kurikulum 2006) ruang lingkup Mata Pelajaran IPA meliputi: (1) Kerja Ilmiah dan (2) Pen-guasaan Konsep dan Penerapannya.
• Bagaimana pun, pembelajaran IPA yang efektif dan berkualitas di SD hanya dapat terwujud apabila praktisi dan pengelola lembaga tersebut ⎯ guru dan kepala SD serta para pemegang tanggung jawab birokrasi terkait ⎯ melakukan upaya pro aktif untuk menyelenggarakan pembelajaran IPA yang sesuai dengan karakteristik, tujuan dan fungsi pendidikan IPA seba-gaimana digariskan dalam kurikulum. Bagi guru upaya ini dapat dilaku-kan dengan cara yang bersangkutan mengoptimalkan kemampuannya dalam merancang dan mengoperasionalkan strategi pembelajaran IPA yang konsisten dengan hakikat pendidikan IPA untuk anak. Untuk itu maka para guru dan calon guru SD harus memiliki wawasan dan keteram-pilan yang memadai menyangkut sekurang-kurangnya:
(1) Hakikat Pendidikan IPA;
(2) Karakteristik Pembelajaran IPA yang efektif;
(3) Karakteristik psikologis anak sebagai ‘saintis’ kecil;
(3) Strategi membelajarkan siswa dalam IPA; dan
(4) Sistim evaluasi yang tepat bagi pembelajaran IPA.

• Buku ini idealnya hendak menyertai Anda (calon guru dan guru SD) dalam memberdayakan pendidikan IPA di sekolah dasar. Sebelum meng-kaji berbagai teori pada bagian demi bagian buku ini, seperti Niemi (1997:244) Anda dituntut untuk meyakini secara konsisten bahwa " . . . dalam pengembangan profesionalisme, guru bukanlah seorang teoritis melainkan harus berkemauan untuk aktif bertindak. Tetapi tanpa petunjuk teori kognitif yang dikembangkan secara sistemik, maka rancangan men-gajar, pembelajaran, dan kegiatan asesmen menjadi tidak sistimatik dan tidak efektif dalam meningkatkan prestasi siswa."