Hakekat Sains

Secara umum istilah sains (science) diartikan sebagai ilmu atau ilmu pengetahuan . Istilah  ‘science’ yang berasal dari scio, scire (bahasa latin) yang berarti tahu. Begitupun juga ilmu berasal dari kata ‘alima’ (bahasa arab) yang juga berarti tahu. Jadi, baik ilmu maupun science secara etimologis berarti pengetahuan. Dalam makna sempit, sains diartikan sebagai natural sains atau ilmu kealaman yang terdiri atas  disiplin ilmu physical sciences dan life sciences.

Sains dibentuk oleh karena dua orde pengalaman, yaitu hasil observasi terhadap gejala/fakta (orde observasi) dan konsep manusia mengenai alam semesta (orde konsepsional).

Oleh karena itu, sains merupakan kumpulan pengetahuan yang menelaah atau mengaji fakta-fakta empiris.

Fakta empiris yang dimaksudkannya adalah fakta yang langsung dialami oleh manusia yang menggunakan panca inderanya. Sedangkan syarat yang harus dipenuhi oleh sekumpulan  pengetahuan yang dikandung  dalam ilmu itu adalah   susunannya harus logis, sistematis dan diperoleh dengan metode keilmuan.

Selain itu untuk mendapatkan pengetahuan tersebut, ilmu membuat beberapa asumsi mengenai obyek-obyek empiris agar dapat memberikan arah dan landasan bagi kegiatan penelaahan.

Diasumsikan bahwa meskipun obyek-obyek empiris yang menjadi bidang penelaahan mempunyai sifat keragaman, namun pada dasarnya  memperlihatkan sifat berulang dan semuanya jalin menjalin secara teratur serta suatu peristiwa tidaklah terjadi secara kebetulan namun mempunyai pola yang teratur.

Seluruh science berawal dari gagasan yang timbul dari pemikiran sehari-hari mengenai fenomena yang terjadi di alam semesta. Sains dimulai dengan fakta dan berakhir dengan fakta. Fakta yang terjadi kemudian menjadi fakta baru dan menjalani siklus yang sama.

Saintis mengemukakan teorinya secara tentatif melalui induksi yang diawali dengan mengumpulkan sejumlah fakta. Kemudian mengadakan prediksi melalui deduksi.

Apabila sejumlah observasi yang dimaksudkan untuk memverifikasi prediksi tidak mendukung teori sebelumnya, maka teori lama dimodifikasi atau diubah menjadi teori baru.

Kekhasan dan keistimewaan sains terletak pada pandangan-pandangannya yang lebih kritis, adanya observasi dan deskripsi yang lebih teliti dalam melukiskan benda-benda atau kejadian.

Cara kerja para saintis yang khas dalam mengembangkan sains tersebut memberikan dampak dan kontribusi yang sangat besar bagi kemajuan peradaban manusia. Dengan terungkapnya tabir rahasia alam satu persatu, serta mengalirnya informasi yang dihasilkan, jangkauan sains makin luas sehingga menghasilkan penerapan sains berupa teknologi. Kemajuan teknologi itu telah mengubah segenap aspek kehidupan manusia, baik sebagai individu maupun mahluk sosial.

Dampaknya yang begitu besar tidak serta merta dapat diikuti dan dimaknai oleh semua lapisan masyarakat dunia. Terjadi kecenderungan, masyarakat lebih sebagai pengguna teknologi. Berbagai dampak negatif semakin dirasakan sebagai akibat penggunaan sains dan teknologi yang tidak dilandasi perspektif, sikap dan nilai-nilai sains.

Oleh karena itulah, perlu ditelusuri kembali sifat alamiah sains  (the nature of science) yang hakekatnya merupakan ilmu yang diilhamkan kepada manusia oleh Allah SWT agar menyadari hukum-hukum alam (Sunatullah) dan dipergunakan untuk kemaslahatan manusia.

Ada tiga bagian yang dibahas mengenai sifat alamiah sains, yaitu pandangan saintis mengenai dunia (the scientific world view), inquiri ilmiah (scientific inquiry) dan  upaya-upaya pengembangan sains (scientific enterprise).

Sepanjang sejarah umat manusia, orang-orang telah banyak mengembangkan sejumlah interkonesi dan memvalidasi gagasannya mengenai dunia fisik, biologi, psikologi dan sosial. Gagasan-gagasan itu telah memberikan peluang secara terus-menerus untuk meningkatkan pemahaman manusia  yang menyeluruh mengenai alam semesta dan lingkungannya. Gagasan-gagasan tersebut dikembangkan secara khusus melalui observasi, berpikir, bereksperimen dan sejumlah pengujian. Cara tersebut merepresentasikan  aspek mendasar dari sifat alamiah sains dan merefleksikan kekhasan sains yang cenderung berbeda dari metode pengetahuan lain.

1.  The scientific world of view (Pandangan Saintis mengenai dunia)

Para saintis memiliki keyakinan dan sikap yang mendasar dalam memandang sifat-sifat alam semesta, sehingga  memungkinkan mereka bekerja dalam mengembangkan ilmu pengetahuan, yaitu sebagai berikut :

Dunia dapat dipahami

Sains dilandasi anggapan ;  1) kejadian di alam semesta terjadi di dalam pola-pola yang konsisten dapat dipahami melalui  studi yang sistematis dan seksama. Dengan menggunakan akal dan logika serta bantuan instrumen. pola-pola di alam semesta dapat ditemukan ; 2) alam semesta adalah suatu sistim tunggal yang mempunyai prinsip dasarnya sama di manapun.  Pengetahuan yang diperoleh  dari satu bagian dari alam semesta dapat digunakan untuk bagian lain.  Contohnya : prinsip-gerak dan gravitasi yang menjelaskan benda jatuh  ke  bumi dapat  juga menjelaskan gerakan bulan dan planet-planet. Dengan beberapa modifikasi dari tahun ke tahun, prinsip-prinsip yang sama dari gerakan berlaku untuk semua materi yang bergerak (gerak partikel, bintang-bintang, perahu layar, pesawat ruang angkasa, cahaya,dsb)

Gagasan-gagasan ilmiah adalah subyek perubahan

Sains memproduksi pengetahuan melalui proses ilmiah berupa pengamatan yang cermat terhadap fenomena dan menemukan teori-teori yang dapat menjelaskan fenomena tersebut. Perubahan suatu teori atau gagasan-gagasan ilmiah tidak dapat dielakkan karena pengamatan-pengamatan yang baru dapat bertentangan dengan teori-teori yang sudah ada.   Dalam sains, selalu terjadi pengujian, perbaikan, penolakan terhadap teori-teori baru ataupun teori-teori lama.

 Pengetahuan ilmiah bertahan lama

Meskipun  para saintis menolak kebenaran pencapaian absolut dan menerima beberapa ketidak-pastian, namun sebagian besar pengetahuan ilmiah bertahan lama. Modifikasi gagasan paling biasa terjadi dibandingkan dengan penolakan. Dengan memodifikasi gagasan konstruksi pengetahuan menjadi lebih kuat dan bertahan  hingga tumbuh menjadi lebih akurat dengan penerapan yang lebih luas.  Contohnya : dalam merumuskan teori relatifitas, Albert Einstein tidak membuang hukum gerak Newton tetapi menunjukkan  keterbatasan aplikasi hukum itu ke dalam suatu konsep yang lebih umum

Sains memiliki keterbatasan  untuk menyediakan jawaban lengkap semua pertanyaan.

Banyak fenomena yang tidak bisa diuji secara ilmiah. Contohnya :  keyakinan terhadap kekuatan gaib, astrologi, keberuntungan, dll.  Dalam hal ini,  pendekatan ilmiah tidak relevan untuk digunakan.

2. Scientific Inquiry (Inkuiri Ilmiah)

            Pada hakekatnya berbagai disiplin ilmiah  sama dalam hal  meyakini adanya satu kejadian menggunakan hipotesis, teori dan logika. Namun demikian para saintis dapat berbeda dalam hal : a) fenomena yang diselidiki dan cara melakukan kerjanya ; b) keyakinan mereka terhadap data historis atau temuan eksperimen ; c) metode kualitatif dan kuantitatif ; d) sumber yang menjadi prinsip dasar  ; e) berapa banyak menggunakan temuan dari ilmu lainnya.

Pertukaran teknik, informasi dan konsep terjadi setiap saat antara para saintis dan ada pemahaman umum di antara mereka mengenai validitas ilmiah. Inkuiri ilmiah tidak mudah diuraikan terlepas dari konteks partikular  yang  diteliti. Tidak ada langkah-langkah sederhana yang selalu diikuti saintis , karena tergantung pada kajian sains mana yang tengah diselidiki. Dengan demikian perbedaannya terletak pada mode inkuiri.

Meskipun semua hal yang dibahas di atas merupakan karakterisitik kerja saintis professional, setiap orang dapat berlatih inkuiri dan  berpikir  ilmiah mengenai banyak hal yang menarik dalam kehidupan sehari-hari dengan memperhatikan prinsip-prinsip utama pengembangan inkuiri ilmiah yaitu sebagai berikut  :

Sains menuntut adanya fakta-fakta

Validitas suatu pernyataan ilmiah dimantapkan dengan mengacu pada pengamatan terhadap gejala. Untuk mendapatkan data yang akurat, fakta-fakta diobservasi dengan : 1) menggunakan panca indera dan instrumen yang relevan ; 2) dilakukan dalam setting alami (misalnya ; di hutan) atau di laboratorium ; 3) mengobsevasi secara pasif atau aktif (memanipulasi obyek yang diteliti) ; 4) pengontrolan kondisi atau variabel yang berpengaruh (mis : suhu, konsentrasi). Namun pengontrolan variabel sulit dilakukan bila studi misalnya berkaitan dengan bintang-bintang dan manusia.

Sains memadukan logika dan imajinasi

Konsep-konsep ilmiah tidak muncul hanya dari fakta-fakta yang ditemukan. Oleh karena itu saintis menggunakan imajinasi dan logika untuk mengusulkan hipotesis dan teori-teori agar  sesuai  prinsip-prinsip dari penalaran logis sehingga dapat diuji kesahihannya. Kadang-kadang  dalam  penelitian terjadi sesuatu yang tidak terduga, sehingga diperlukan pengetahuan dan kretifitas agar dapat mengenali hasil yang tak terduga tersebut. Suatu data yang telah diabaikan oleh seorang saintis dapat dijadikan petunjuk baru untuk penelitian oleh saintis lainnya.

Sains memberikan eksplanasi dan prediksi. 

Esensi dari sains adalah memvalidasi pengamatan, namun itu saja belum cukup, karena teori-teori hanya cocok untuk pengamatan yang sudah dikenal. Karena itu perlu dilakukan prediksi berdasarkan pola dari fenomena-fenomena yang telah terjadi.  Kredibilitas suatu teori bertitik tolak pada  : a) kemapanannya dalam  memperlihatkan hubungan antara beberapa fenomena yang sebelumnya tampak tidak berhubungan ; b) kemampuan memberikan prediksi antara lain prediksi tentang masa lampau yang sebelumnya tidak ditemukan (mis : teori asal muasal kejadian alam) atau mengenai suatu kejadian yang sulit diamati karena berlangsung lama (mis : teori evolusi bintang) : c) dapat diuji dengan eksperimen sejenis.

Sains berusaha mengidentifikasi dan menghindari bias

Jika dihadapkan pada suatu klaim yang menyatakan kebenaran, saintis meresponnya dengan menanyakan bukti-bukti apa yang mendukungnya. Namun bukti-bukti ilmiah dapat mengalami bias, karena tergantung pada bagaimana data tersebut diinterpretasikan, dicatat atau dilaporkan atau pemilihan kejadian pada saat data tersebut dicatat.  Bias tak dapat sepenuhnya dihindarkan, karena dapat diakibatkan oleh penyelidik, sampel, metode atau instrumen. Namun perlu diketahui kemungkinan sumber bias dan bagaiman dapat berpengaruh terhadap fakta.  Saintis selalu berusaha menghindari bias dalam pekerjaannya ataupun bersama dengan saintis lain. Untuk menghindari bias yang tidak terdeteksi mereka  bekerja bersama-sama agar bisa saling mengontrol pekerjaannya.

Sains tidak menganut paham kepatuhan mutlak

Hal ini tersebut mengandung arti bahwa sains bersifat netral tercermin dari teori-teori nya yang bersifat tentatif.

3. Scientific Enterprise (Upaya-upaya Ilmiah)

Upaya ilmiah sains dapat dilakukan oleh berbagai dimensi baik oleh perorangan, masyarakat sosial, maupun  institusional.  Hal ini karena : 1) sains merupakan aktifitas sosial yang kompleks ; 2) Sains terorganisasi ke dalam disiplin konten dan diselenggarakan oleh berbagai institusi ; 3) Sains menyumbangkan nilai-nilai dan etika ; 4) saintis ikut ambil bagian dalam tata sosial masyarakat , baik sebagai spesialis maupun warga.

PEMBAHASAN

Pada dasarnya memaknai hakikat sains ditujukan untuk menyusun suatu kerangka berpikir mengenai bagaimana sains dapat digunakan untuk mendidik masyarakat agar menggunakan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dengan bijaksana. Sains dan teknologi ibarat satu mata uang dengan dua sisi, satu sisi mengandung hakikat sains (the nature of science) dan sisi lain mengandung makna teknologi (the meaning of technology). Hakikat sains mencakup tiga  aspek, yaitu produk (body of knowledge, prinsip, hukum, teori)), proses (metode ilmiah) dan sikap ilmiah.

Pandangan saintis mengenai dunia memberikan suatu pelajaran,  bahwa upaya mempelajari alam sekitar dapat dilakukan oleh siapapun, karena alam seisinya penuh dengan rahasia tak habis-habisnya. Sains merupakan suatu sistem yang dikembangkan oleh manusia untuk mengenali dunia beserta isinya namun memiliki keterbatasan memahami dunia secara komprehensif, terutama menyangkut hal-hal gaib.

Hakikat sains dapat dituangkan dalam kurikulum pendidikan sains, yaitu pengembangan  literasi sains. Pada konteks ini sains bukan dipandang hanya sekumpulan fakta, namun sains dapat bernilai dan bermanfaat bagi semua orang dalam kehidupannya.  Manfaat yang diperoleh bukan hanya menyangkut pemenuhan kebutuhan hidup, namun dalam pengembangan karakter dan mental warga dunia. Contohnya :

• Meskipun inkuiri ilmiah  merupakan karakterisitik kerja saintis professional, setiap orang dapat berlatih inkuiri dan  berpikir  ilmiah mengenai banyak hal yang menarik dalam kehidupan sehari-hari dengan memperhatikan prinsip-prinsip utama pengembangan inkuiri ilmiah.
• Melalui  inkuiri  ilmiah dapat dibudayakan sikap ilmiah seperti kejujuran, keingintahuan, skeptis, taat asas, kritis dan runut dalam berpikir, tekun, ulet dan penuh tanggung jawab .
• Semakin luas dan semakin dalam seseorang mempelajari sains, semakin kecil ia merasa sebagai mahluk Allah SWT yang menciptakan alam semesta tak habis-habisnya. Einstein yang semula atheis, karena menekuni sains akhirnya mempercayai adanya Tuhan.