Metode Ilmiah Biologi: Pengertian, Tahapan, Tujuan, Unsur, Kriteria, Karakteristik dan Contohnya

Daftar Materi Biologi

• 1. Hakekat Biologi
• 2. Virus
• 3. Kingdom Monera
• 4. Kingdom Protista
• 5. Kingdom Fungi

Advertisement

Baca Juga:

Biologi termasuk ilmu pengetahuan alam (IPA) dan sering juga disebut ilmu eksakta. Dapatkah kamu menjelaskan mengapa disebut demikian? Dikatakan ilmu pengetahun alam sebab biologi adalah ilmu yang diperoleh dari fakta-fakta yang terjadi di alam (fenomena alam) dan dapat diuji coba di laboratorium. Orang yang mempelajari atau meneliti sebuah fenomena alam dinamakan ilmuwan atau “scientist”.

Seorang ilmuwan bekerja secara sistematis dan teratur, membutuhkan kecermatan, ketelitian, ketekunan, dan kesabaran yang tinggi. Masih ingatkah kamu dengan istilah “metode ilmiah?” Siapa pun yang ingin meneliti suatu permasalahan biologi tentu harus bekerja sesuai dengan langkah-langkah metode ilmiah. Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas semua hal yang berhubungan dengan metode ilmiah dalam biologi, untuk silahkan perhatikan penjelasan berikut.

Pengertian Metode Ilmiah dalam Biologi

Sebelum ditemukan metode ilmiah, pengetahuan diperoleh dengan berbagai cara yaitu prasangka, intuisi, dan coba-coba (trial and error).

■ Prasangka merupakan pengetahuan yang didasarkan pada anggapan-anggapan yang diyakini kebenarannya namun belum tentu anggapan itu benar.

■ Intuisi merupakan pengetahuan yang didasarkan pada pendapat seseorang yang didasarkan pada pengetahuannya yang terdahulu melalui proses yang tidak disadari, muncul begitu saja sehingga kebenarannya sukar dibuktikan meskipun kadang-kadang masuk akal dan sesuai dengan kenyataan.

■ Trial and error merupakan pengetahuan yang diperoleh setelah melakukan coba-coba atau untung-untungan.

Pengetahuan yang diperoleh dengan cara-cara tersebut tidak relevan lagi dengan keadaan dan kebutuhan sekarang karena kebenarannya tidak dapat dibuktikan secara ilmiah. Lalu, tahukah kamu bagaimanakah pengetahuan yang ilmiah itu? Pengetahuan dapat dikatakan ilmiah jika memenuhi empat syarat yaitu objektif, metodik, sistematik, dan berlaku umum.

Syarat	Keterangan
Objektif	yaitu sesuai dengan objeknya yang dapat dibuktikan dengan pengamatan, tidak didasarkan atas persepsi peneliti/orang lain.
Metodik	yaitu pengetahuan itu didapatkan dengan melakukan cara-cara tertentu yang teratur dan terkontrol.
Sistematik	yaitu tersusun dalam sistem (tidak berdiri sendiri) yang saling berkaitan dengan pengetahuan lain sehingga dapat menjelaskan sesuatu secara menyeluruh.
Berlaku Umum	yaitu pengetahuan itu berlaku untuk semua orang dan dapat dibuktikan oleh siapa pun dengan langkahlangkah yang sama.

Biologi dikembangkan dengan metode ilmiah, karenanya kesimpulan yang ditarik harus sah, benar, dapat dibuktikan, tidak berdasar pada persepsi peneliti tetapi dari data-data dan fakta. Dalam ilmu biologi, metode ilmiah didefinisikan sebagai berikut.

Metode ilmiah merupakan proses berpikir secara deduktif dan induktif. Berpikir deduktif berarti berpikir dari hal yang bersifat umum ke hal-hal yang bersifat khusus. Dalam metode ilmiah tercermin dengan munculnya hipotesis yang dibuat berdasarkan teori yang mendasari. Sedangkan berpikir induktif adalah berpikir dari hal yang bersifat khusus ke hal yang bersifat umum. Hal ini tercermin dengan langkah penarikan kesimpulan berdasarkan data dan analisis yang tepat.

Tujuan Metode Ilmiah dalam Biologi

Tujuan digunakannya metode ilmiah dalam berbagai penelitian terutama di bidang sains adalah sebagai berikut.

■ Mendapatkan pengetahuan ilmiah yang rasional dan teruji sehingga merupakan pengetahuan yang dapat diandalkan.

■ Merupakan suatu pencapaian terhadap kebenaran yang didasarkan oleh pertimbangan-pertimbangan yang logis.

■ Untuk mencari ilmu pengetahuan yang dimulai dari penentuan masalah, pengumpulan data yang relevan, analisis data dan interpretasi temuan, diakhiri dengan penarikan kesimpulan.

Tahapan Metode Ilmiah dalam Biologi dan Contohnya

Bagaimana melakukan penelitian, apakah penelitian harus dilakukan dengan alat-alat yang canggih dan biaya mahal? Tentu saja tidak, kamu dapat belajar melakukan penelitian dari hal-hal yang kecil. Penelitian dilakukan dengan langkah-langkah ilmiah. Langkah-langkah dalam metode ilmiah adalah sebagai berikut.

1. Merumuskan Masalah

Masalah merupakan pertanyaan apa, mengapa, atau bagaimana (ABDIKASIM: apa, bagaimana, di mana, kapan, siapa, mengapa) tentang objek yang akan diteliti. Masalah yang akan kamu teliti harus jelas batasannya. Sebaiknya masalah juga harus spesifik agar mempermudah dalam pelaksanaan penelitian dan melakukan kontrol.

2. Mengajukan Hipotesis

Hipotesis menunjukkan kemungkinan-kemungkinan jawaban dari masalah yang sedang diteliti. Jadi hipotesis merupakan dugaan sementara yang didukung oleh pengetahuan dan teori relevan yang telah dimiliki. Hipotesis inilah yang harus kamu uji kebenarannya melalui observasi atau eksperimen. Ada dua jenis hipotesis dalam penelitian yaitu hipotesis kerja dan hipotesis nol.

Jenis Hipotesis	Pengertian	Contoh
Hipotesis Kerja	Hipotesis kerja atau hipotesis alternatif berisi dugaan yang menyatakan bahwa perlakuan yang kamu berikan dalam penelitian berpengaruh terhadap variabel yang kamu amati.	Ada pengaruh pemberian pupuk N terhadap peningkatan kadar protein biji kacang hijau.
Hipotesis Nol	Hipotesis nol merupakan kebalikan dari hipotesis kerja yaitu dugaan yang menyatakan tidak ada pengaruh.	Tidak ada pengaruh pemberian pupuk N terhadap peningkatan kadar protein biji kacang hijau.

3. Menguji Hipotesis dengan Eksperimen

Hipotesis harus diuji dengan mengumpulkan berbagai fakta-fakta dan data yang relevan untuk mengetahui apakah fakta-fakta dan data itu mendukung hipotesis yang kamu ajukan atau tidak. Fakta dapat berupa observasi atau pengamatan, misalnya pengamatan secara langsung atau dengan mikroskop. Data dapat kamu peroleh melalui percobaan/eksperimen baik di lapangan maupun di laboratorium.

Sebelum melaksanakan penelitian kamu harus memahami pedoman keselamatan kerja di laboratorium dan mengerti tahapan-tahapan yang akan dilaksanakan, termasuk variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol, serta parameter-parameter yang akan diamati. Variabel adalah faktor-faktor yang berpengaruh dalam percobaan dan memiliki nilai yang dapat berubah atau diubah.

Variabel yang muncul dalam penelitian adalah variabel bebas, variabel terikat, variabel kontrol, dan variabel pengganggu (galat atau kesalahan).

■ Variabel bebas atau variabel percobaan merupakan variabel yang sengaja dibuat tidak sama untuk menunjukkan pengaruhnya terhadap variabel terikat. Variabel terikat adalah variabel yang mengalami perubahan karena perlakuan variabel bebas.

■ Variabel kontrol merupakan variabel yang dibuat sama dalam suatu penelitian, biasanya faktor lain diluar perlakuan yang dikenakan pada objek penelitian. Sedangkan variabel pengganggu adalah variabel yang tidak diharapkan tetapi dapat mempengaruhi hasil percobaan. Contohnya dalam penelitian pengaruh pemberian pupuk N terhadap peningkatan kadar protein biji kacang hijau variabel bebasnya adalah kadar pupuk N yang berbeda-beda,

■ Variabel terikat adalah kadar protein pada biji kacang hijau yang disebabkan pemberian pupuk N, variabel kontrol berupa jenis kacang hijau, komposisi tanah, volume dan frekuensi penyiraman, dan lingkungan percobaan yang dibuat sama pada semua unit percobaan.

■ Variabel pengganggu yang dapat muncul misalnya serangan hama, keadaan cuaca yang diluar perkiraan, dan sebagainya.

Perlu kamu ingat bahwa memberi perlakuan terhadap satu individu atau satu kelompok saja untuk diamati pengaruhnya akibat suatu perlakuan, tidak disarankan karena data yang diambil harus mewakili seluruh populasi objek. Untuk itu dalam penelitian eksperimen perlu dilakukan pengulangan yaitu perlakuan yang sama diulang pada individu atau kelompok lain yang disebut sampel.

Contohnya dalam penelitian diatas, bila setiap kadar pupuk N diberikan pada 10 tanaman berarti pemberian satu kadar pupuk diulang 10 kali. Kamu juga harus mempersiapkan bahan-bahan beserta peralatannya termasuk cara penggunaan alat dan bagaimana menangani bahan terutama bahan yang mudah rusak dan bahan kimia berbahaya. Data yang diambil harus relevan dengan permasalahan yang dihadapi. Dalam pengumpulan data ini kamu harus menjunjung tinggi kejujuran dan objektivitas agar hasil penelitian sesuai dengan kenyataan yang ada.

4. Mengolah dan Menganalisis Data

Data yang kamu peroleh dapat berupa data kuantitatif (berupa angka-angka, misalnya tinggi, berat, panjang, luas, kandungan zat, dan sebagainya) maupun data kualitatif (misalnya warna, tekstur, bentuk, dan sebagainya). Kamu harus menggunakan alat ukur yang tepat dan standar sehingga diperoleh data kuantitatif yang akurat.

Data yang telah diperoleh kemudian dianalisis, ditafsirkan, dan jika perlu diuji secara statistik sebagai dasar untuk menolak atau menerima hipotesis yang telah diajukan. Terdapat berbagai uji statistik yang berguna sebagai alat bantu dalam menganalisis data kuantitatif, misalnya analisis regresi, analisis varian, analisis kovarian, analisis jalur, dan sebagainya.

Uji statistik tidak mutlak diperlukan karena sifatnya hanya sebagai alat bantu. Tetapi berdasarkan pengalaman para peneliti, uji statistik membantu menganalisis data secara objektif dengan derajat keabsahan/kepercayaan tertentu sehingga kebanyakan penelitian menggunakan uji statistik dalam analisis data.

5. Menarik Kesimpulan

Kesimpulan diambil berdasarkan data-data yang telah dianalisis dan diuji untuk menerima atau menolak hipotesis yang diajukan. Hipotesis diterima bila data-data yang dikumpulkan sesuai/mendukung pernyataan dalam hipotesis. Sebaliknya bila data-data tidak sesuai maka hipotesis harus ditolak. Hipotesis yang diterima menjadi pengetahuan yang diperoleh secara ilmiah dan menjadi bagian dari ilmu pengetahuan.

Sedangkan hipotesis yang ditolak bukan berarti penelitian itu gagal. Mungkin ada beberapa hal yang dibenahi misalnya parameter yang diamati tidak tepat, pengaturan variabel kurang sesuai, atau memang kenyataan bahwa hipotesis yang diajukan harus ditolak. Jadi segala sesuatu perlu dikaji ulang atau bahkan dilaksanakan penelitian ulang. Langkah-langkah dalam metode ilmiah harus ditempuh secara bertahap dan berurutan karena langkah yang satu merupakan landasan untuk mengerjakan langkah berikutnya.

Unsur-Unsur Metode Ilmiah dalam Biologi

Unsur-unsur dalam metode ilmiah meliputi karakterisasi, hipotesis, prediksi, eksperimen, evaluasi dan pengulangan. Berikut ini penjelasan singkatnya.

■ Karakterisasi yaitu identifikasi sifat-sifat utama yang relevan milik subjek yang diteliti dengan pengamatan dan pengukuran.

■ Hipotesis yaitu dugaan teoritis sementara yang menjelaskan hasil pengukuran.

■ Prediksi yaitu deduksi logis dari hipotesis.

■ Eksperimen yaitu pengujian atas hubungan karakterisasi dengan prediksi dan hipotesis.

■ Evaluasi dan pengulangan yaitu penilaian atas ketepatan hipotesis dan prediksi berdasar hasil yang didapat saat eksperimen, dan pengulangan pada tahap-tahap tertentu apabila tidak didapatkan hasil yang sesuai.

Kriteria Metode Ilmiah dalam Biologi

Supaya suatu metode yang digunakan dalam penelitian disebut metode ilmiah, maka metode tersebut harus mempunyai kriteria sebagai berikut.

1. Berdasarkan Fakta

Keterangan-keterangan yang ingin diperoleh dalam penelitian, baik yang akan dikumpulkan dan yang dianalisa haruslah berdasarkan fakta-fakta yang nyata. Janganlah penemuan atau pembuktian didasarkan pada daya khayal, kira-kira, legenda-legenda atau kegiatan sejenis.

2. Bebas dari Prasangka

Metode ilmiah harus mempunyai sifat bebas prasangka, bersih dan jauh dari pertimbangan subjektif. Menggunakan suatu fakta haruslah dengan alasan dan bukti yang lengkap dan dengan pembuktian yang objektif.

3. Menggunakan Prinsip Analisa

Dalam memahami serta memberi arti terhadap fenomena yang kompleks, harus digunakan prinsip analisa. Semua masalah harus dicari sebab-musabab serta pemecahannya dengan menggunakan analisa yang logis. Fakta yang mendukung tidaklah dibiarkan sebagaimana adanya atau hanya dibuat deskripsinya saja, tetapi semua kejadian harus dicari sebab-akibat dengan menggunakan analisa yang tajam.

4. Menggunakan Hipotesa

Dalam metode ilmiah, peneliti harus dituntun dalam proses berpikir dengan menggunakan analisa. Hipotesa harus ada untuk memandu jalan pikiran ke arah tujuan yang ingin dicapai sehingga hasil yang ingin diperoleh akan mengenai sasaran dengan tepat. Hipotesa merupakan pegangan yang khas dalam menuntun jalan pikiran peneliti.

5. Menggunakan Ukuran Objektif

Hasil eksperimen harus diukur dengan suatu ukuran yang objektif, bukan subjektif. Hal ini ditujukan agar hasil eksperimen dipahami dengan mudah oleh setiap orang, dan seminimal mungkin dipengaruhi subjektivitas peneliti. Contoh ukuran objektif adalah satuan-satuan internasional seperti meter untuk mengukur panjang, dan kilogram untuk mengukur massa. Contoh ukuran subjektif adalah ukuran yang relatif terhadap benda yang tidak pasti ukurannya, seperti sejengkal, semata kaki, dan lain-lain.

6. Menggunakan Teknik Kuantifikasi

Kuantifikasi adalah teknik kuantitatif dengan ukuran yang objektif akan memberikan hasil yang dapat dimengerti secara universal dan minim subjektivitas peneliti. Namun, dapat juga digunakan teknik kualitatif apabila hasil yang didapatkan sulit dideskripsikan dengan suatu ketentuan kuantitatif. Contohnya, pertumbuhan tanaman dinyatakan secara kuantitatif (misal: tumbuh 10 cm dalam 5 hari) dan perkembangannya dinyatakan secara kualitatif (misal: tumbuh bunga dalam 5 hari).

Karakteristik Metode Ilmiah dalam Biolog

Karakteristik atau sifat metode ilmiah adalah kritis dan analitis, logis, objektif, empiri, dan konseptual. Kelima karakteristik tersebut harus selalu ada dalam setiap kegiatan ilmiah. Berikut penjelasan karakteristik-karakteristik tersebut.

■ Bersifat kritis dan analitis

Metode ilmiah berarti peneliti dengan rinci melakukan observasi dan eksperimen untuk mendapatkan hasil yang relevan dan akurat.

■ Bersifat logis

Metode ilmiah berarti langkah-langkah yang dilakukan peneliti dapat dijelaskan dengan logis, bukan berdasar firasat atau hal lain yang tidak dapat dijelaskan dengan logika.

■ Bersifat obyektif

Hasil-hasil yang didapat harus merupakan hasil yang objektif, artinya hasil itu tidak eksklusif hanya bisa dilakukan oleh peneliti dan bukan merupakan hasil rekayasa.

■ Bersifat empiris

Hasil didapatkan dari kejadian nyata yang benar-benar terjadi, bukan karangan atau berbasis hanya dari opini peneliti sendiri atau orang lain.

■ Bersifat konseptual

Berfokus pada hal-hal yang berkaitan dengan konsep-konsep suatu fenomena. Penelitian bukan terbatas hanya pada fakta-fakta yang dapat dirasakan atau dilihat secara nyata, tetapi juga penjelasan konsep bagaimana fakta-fakta tersebut terjadi dan kaitan diantaranya.