1. Hakikat Fisika
Sains adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala alam melalui pengamatan, eksperimen, dan analisis. Sains pada hakikatnya merupakan sebuah kumpulan pengetahuan (“a body of knowledge”), cara atau jalan berpikir (“a way of thinking”), dan cara untuk penyelidikan (“a way of investigating”)”. Istilah lain yang juga digunakan untuk menyatakan hakekat IPA adalah IPA sebagai produk untuk pengganti pernyataan IPA sebagai sebuah kumpulan pengetahuan (“a body of knowledge”), IPA sebagai sikap untuk pengganti pernyataan IPA sebagai cara atau jalan berpikir (“a way of thinking”), dan IPA sebagai proses untuk pengganti pernyataan IPA sebagai cara untuk penyelidikan (“a way of investigating”).
Karena fisika merupakan bagian dari IPA atau sains, maka sampai pada tahap ini kita dapat menyamakan persepsi bahwa hakikat fisika adalah sama dengan hakekat IPA atau sains, hakikat fisika adalah sebagai produk (“a body of knowledge”), fisika sebagai sikap (“a way of thinking”), dan fisika sebagai proses (“a way of investigating”).
Fisika sebagai Produk
Produk yang dimaksud dalam fisika adalah kumpulan pengetahuan yang dapat berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, rumus, teori dan model.
Pernahkah kalian melihat pelangi seperti pada gambar di bawah ini?
Menurut kalian, pelangi kategori produk fisika yang mana? Untuk mengetahui jawabannya yuks kita pelajari bersama.
Fakta ilmiah adalah deskripsi akurat tentang apa yang teramati, atau pernyataan objektif yang dapat dikonfirmasikan kebenarannya (empiric) tentang sesuatu yang benar-benar ada atau peristiwa yang benar-benar terjadi.
Contoh:
• Magnet menarik benda-benda tertentu.
• Butiran zat cair air yang jatuh di udara berbentuk bulat.
• Pelangi terdiri atas beberapa warna.
Konsep sains adalah rumusan akal atau gagasan umum tentang objek atau kejadian yang didasarkan pada sifat-sifat objek atau kejadian tersebut.
Contoh:
• Kutub magnet adalah bagian pada magnet yang memiliki kekuatan paling tinggi.
• Jarak adalah panjang lintsan yang dilalui benda ketika bergerak
Prinsip sains adalah rumusan atau generalisasi hubungan fakta dengan konsep. Prinsip lebih bersifat analitik, bukan sekedar empirik.
Contoh:
• Udara yang dipanaskan memuai. Ini adalah contoh prinsip sains yang menghubungkan
konsep udara, panas, dan pemuaian.
• Air selalu mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Ada konsep air,
mengalir, serta tinggi dan rendah.
Hukum adalah prinsip-prinsip khusus yang diterima secara meluas setelah melalui pengujian berulang.
Contoh:
• Energi tak dapat diciptakan atau dimusnahkan melainkan hanya dapat dialihbentukkan
(hukum kekekalan energi).
• Benda yang dicelupkan ke dalam air akan menerima gaya ke atas yang besarnya sama
dengan berat air yang dipindahkan oleh benda tadi (hukum Archimedes).
Teori ilmiah adalah penjelasan umum atau model imaginatif tentang hubungan antara fakta, konsep, dan prinsip-prinsip. Teori ilmiah berguna untuk memudahkan memahami, memprediksi, atau mengendalikan fenomena alam.
Contoh:
• Teori Big bang: Alam semesta, galaksi dan bintang serta tatasurya terbentuk melalui peristiwa dentuman besar.
• Teori pemanasan global: “Akibat atmosfer dipenuhi oleh gas-gas pemerangkap panas, maka suhu atmosfer bumi mengalami peningkatan.
• Teori atom: Atom terdiri atas inti (proton dan neutron) yang dikelilingi oleh elektron yang bergerak pada orbit tertentu.
Rumus adalah pernyataan matematis dari suatu fakta, konsep, prinsip, hukum, dan teori. Dalam rumus kita dapat melihat saling keterkaitan antara konsep-konsep dan variablevariabel. Pada umumnya prinsip dan hukum dapat dinyatakan secara matematis.
Model adalah sebuah presentasi yang dibuat untuk sesuatu yang tidak dapat dilihat. Model sangat berguna untuk membantu memahami suatu fenomena alam, juga berguna untuk membantu memahami suatu teori.
Contoh:
• Model atom Bohr membantu untuk memahami teori atom.
Fisika sebagai Proses
Fisika sebagai proses ilmiah berkaitan dengan cara kerja para ilmuwan untuk memperoleh pengetahuan-pengetahuan yang menyusun fisika. Dalam hal ini pengetahuan-pengetahuan yang dalam fisika tersebut diperoleh melalui suatu cara penyelidikan (a way of investigating) terhadap suatu fenomena, seorang ilmuwan dituntut melakukan sejumlah proses sains secara terampil. Adapun proses sains yang harus dilakukan oleh seorang ilmuwan dalam melakukan penyelidikan ilmiah tersebut meliputi:
1. Mengamati (observasi), yaitu melakukan kegiatan yang melibatkan panca indera (melihat, mendengar, merasakan, meraba, mencium) terhadap suatu benda atu fenomena alam yang diselidiki.
2. Menggolongkan (mengklasifikasikan), yaitu memilah berbagai benda atau fenomena alam berdasarkan persamaan sifat atau karakteristik nya sehingga diperoleh kumpulan sejenis dari benda atau fenomena alam yang diselidiki
3. Melakukan pengukuran, yaitu membandingkan besaran-besaran tertentu dari suatu benda atau fenomena alam dengan besaran lain (sejenis) yang ditetapkan sebagai satuan.
4. Mengajukan pertanyaan, yaitu membuat pertanyaan-pertanyaan terkait benda atau fenomena alam yang diselidiki dan mengidentifikasi pertanyaan-pertanyaan yang mungkin dapatdijawab melalui penyelidikan ilmiah.
5. Merumuskan hipotesis, yaitu menjelaskan pengamatan dalam terminologi konsep dan prinsip serta menggunakan penjelasan untuk membuat prediksi fenomena yang diamati.
6. Merencanakan dan melakukan penyelidikan (percobaan), yaitu membuat rancangan kerja ilmiah untuk memperoleh sejumlah data dan kemudian melakukan kerja ilmiah sesuai rancangan tersebut.
7. Menginterpretasi dan menafsirkan data atau informasi, yaitu melakukan analisis data, melakukan generalisasi, menarik kesimpulan, serta membuat prediksi berdasarkan pola atau acuan tertentu.
8. Mengkomunikasikan, yaitu menyampaikan hasil percobaan atau penyelidikan dengan menggunakan cara dan media yang tepat.
Fisika sebagai Sikap
Setiap langkah dalam proses membutuhkan sikap ilmiah yang baik, antara lain rasa ingin tahu, rasa percaya, kreatif, teliti, objektif, jujur, terbuka, mau bekerja sama, dan mau mendengarkan pendapat orang