Modul Ajar: Metode Ilmiah

Kelas                           : X SMA
Waktu                        : 180 menit (4 JP) — 2 Pertemuan
Kurikulum                 : Merdeka
Mata Pelajaran          : IPA (Fisika/Biologi/Kimia)

A. Tujuan Pembelajaran

Pada akhir pembelajaran, peserta didik diharapkan mampu:

  1. Memahami konsep dasar metode ilmiah dan langkah-langkahnya.
  2. Merumuskan masalah ilmiah berdasarkan fenomena yang diamati.
  3. Membuat hipotesis berdasarkan teori dan pengamatan.
  4. Menyusun rancangan eksperimen untuk menguji hipotesis.
  5. Menganalisis data hasil eksperimen dan menyimpulkan hasil penelitian berdasarkan data yang diperoleh.

B. Profil Pelajar Pancasila

  1. Bernalar Kritis: Mampu berpikir sistematis untuk merumuskan masalah, hipotesis, dan analisis data secara ilmiah.
  2. Kreatif: Mengembangkan metode yang efektif dan inovatif dalam melaksanakan eksperimen.
  3. Mandiri: Bekerja secara mandiri maupun dalam kelompok dalam merencanakan dan melaksanakan penelitian sederhana.

C. Media dan Alat Pembelajaran

  • Media: PowerPoint (PPT), video pembelajaran tentang metode ilmiah, Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD).
  • Alat: Buku catatan, alat eksperimen sederhana (misalnya penggaris, stopwatch, beaker, termometer), kalkulator.

D. Materi Pembelajaran

  1. Pengertian Metode Ilmiah
    • Metode ilmiah adalah proses yang digunakan untuk memecahkan masalah atau menjawab pertanyaan secara sistematis berdasarkan data dan observasi.
    • Tujuan metode ilmiah adalah untuk menemukan jawaban yang dapat diverifikasi dengan eksperimen dan observasi berulang.
  2. Langkah-Langkah Metode Ilmiah
    a. Observasi (Pengamatan)

    • Melakukan pengamatan terhadap fenomena atau kejadian alam untuk menemukan masalah atau pertanyaan.
    • Contoh: Mengamati pertumbuhan tanaman di lingkungan yang berbeda.
  1. Perumusan Masalah
    • Mengajukan pertanyaan atau masalah yang ingin diselesaikan berdasarkan observasi.
    • Contoh: Mengapa tanaman lebih cepat tumbuh di lingkungan tertentu?
  1. Membuat Hipotesis
    • Merumuskan dugaan sementara (hipotesis) yang dapat diuji melalui eksperimen.
    • Contoh: Jika tanaman ditempatkan di lingkungan yang lebih lembab, maka pertumbuhannya akan lebih cepat.
  1. Eksperimen atau Pengujian Hipotesis
    • Merancang dan melaksanakan percobaan untuk menguji hipotesis.
    • Contoh: Menempatkan tanaman di dua lingkungan dengan kelembaban yang berbeda dan mengamati perbedaannya.
  1. Pengumpulan dan Analisis Data
    • Mengumpulkan data dari hasil eksperimen dan menganalisisnya untuk melihat apakah hipotesis didukung atau tidak.
    • Contoh: Mengukur tinggi tanaman setiap hari dan membandingkan hasilnya.
  1. Kesimpulan
    • Menarik kesimpulan dari data yang dikumpulkan apakah hipotesis terbukti benar atau tidak.
    • Contoh: Tanaman yang tumbuh di lingkungan lembab tumbuh lebih cepat daripada yang berada di lingkungan kering.
  1. Pentingnya Metode Ilmiah
    • Metode ilmiah adalah pendekatan sistematis yang membantu menjamin keandalan hasil penelitian.
    • Digunakan dalam berbagai disiplin ilmu untuk menjawab pertanyaan atau memecahkan masalah melalui pendekatan berbasis data.

E. Kegiatan Pembelajaran

Pembelajaran dibagi menjadi 2 pertemuan, masing-masing berdurasi 90 menit (2 JP).

Pertemuan 1: Konsep dan Langkah-Langkah Metode Ilmiah

Tahap Kegiatan Waktu
Pendahuluan 1. Guru menyapa siswa dan membuka pembelajaran dengan menanyakan fenomena alam yang pernah mereka amati.
2. Guru menjelaskan tujuan pembelajaran: Memahami langkah-langkah metode ilmiah dan peran pentingnya dalam penelitian.
15 menit
Inti 1. Guru menjelaskan konsep dasar metode ilmiah, memberikan penjelasan tentang setiap langkah metode ilmiah dengan contoh nyata.
2. Siswa diminta menonton video tentang eksperimen sederhana yang melibatkan metode ilmiah.
3. Diskusi kelompok: Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok, dan setiap kelompok diberikan fenomena yang harus mereka amati. Masing-masing kelompok diminta merumuskan masalah dan membuat hipotesis berdasarkan fenomena yang diamati.
4. Setiap kelompok mempresentasikan masalah dan hipotesis yang mereka buat, sementara kelompok lain memberikan masukan.
80 menit
Penutup 1. Guru dan siswa bersama-sama merangkum pembelajaran tentang langkah-langkah metode ilmiah.
2. Guru memberikan tugas mandiri kepada siswa untuk membuat rancangan eksperimen sederhana yang akan diuji pada pertemuan berikutnya.
25 menit

Pertemuan 2: Melaksanakan Eksperimen dan Menganalisis Data

Tahap Kegiatan Waktu
Pendahuluan 1. Guru melakukan apersepsi dengan menanyakan tentang tugas rancangan eksperimen yang telah dibuat oleh siswa pada pertemuan sebelumnya.
2. Guru menjelaskan tujuan pembelajaran hari ini: Melaksanakan eksperimen dan menganalisis hasilnya berdasarkan langkah-langkah metode ilmiah.
10 menit
Inti 1. Siswa melaksanakan eksperimen sederhana sesuai dengan rancangan yang telah dibuat pada pertemuan sebelumnya. Mereka mengumpulkan data dari hasil eksperimen.
2. Siswa menganalisis data yang diperoleh dengan membandingkan hasil antara kelompok, kemudian menarik kesimpulan apakah hipotesis terbukti atau tidak.
3. Diskusi kelas: Setiap kelompok mempresentasikan hasil eksperimen dan analisis data mereka, serta memberikan kesimpulan. Kelompok lain memberikan umpan balik dan berdiskusi mengenai kesalahan atau perbaikan yang mungkin diperlukan dalam eksperimen.
90 menit
Penutup 1. Guru dan siswa bersama-sama merangkum hasil dari setiap kelompok, dan guru memberikan tanggapan terhadap kesimpulan yang diambil.
2. Guru memberikan refleksi tentang pentingnya melakukan eksperimen yang akurat dan pengumpulan data yang tepat. Guru memberikan penugasan lanjutan berupa laporan tertulis tentang eksperimen yang dilakukan.
20 menit

F. Penilaian

  1. Penilaian Kognitif:
    • Tes tertulis yang mencakup pengertian metode ilmiah dan langkah-langkahnya, serta kemampuan siswa untuk merumuskan masalah dan hipotesis.
    • Kriteria penilaian: Jawaban benar dan sesuai dengan konsep metode ilmiah yang telah dipelajari.
  2. Penilaian Praktik:
    • Siswa dinilai berdasarkan kemampuan mereka dalam melaksanakan eksperimen, mengumpulkan data, dan menganalisis hasil.
    • Kriteria penilaian: Ketepatan dalam merumuskan hipotesis, melaksanakan eksperimen, dan menarik kesimpulan yang tepat berdasarkan data.
  3. Penilaian Sikap:
    • Observasi keterlibatan siswa dalam diskusi kelompok dan praktik eksperimen.
    • Kriteria penilaian: Keaktifan, kerjasama, ketelitian, dan sikap ilmiah dalam bekerja.

G. Sumber dan Bahan Ajar

  • Buku teks IPA kelas X tentang metode ilmiah.
  • Video edukasi tentang metode ilmiah dari platform pembelajaran.
  • Alat eksperimen sederhana seperti penggaris, stopwatch, beaker, termometer.

H. Refleksi

Guru memberikan pertanyaan reflektif kepada siswa:

  • Mengapa langkah-langkah dalam metode ilmiah penting dalam penelitian?
  • Bagaimana kita bisa memastikan eksperimen yang kita lakukan memberikan hasil yang valid?

I. Rencana Tindak Lanjut

  • Remedial: Bagi siswa yang belum memahami konsep metode ilmiah, diberikan latihan tambahan berupa studi kasus metode ilmiah dengan skenario yang lebih sederhana.
  • Pengayaan: Siswa yang telah memahami konsep metode ilmiah akan diberikan tantangan untuk merancang eksperimen yang lebih kompleks dan mengumpulkan data lebih lanjut.

J. Penugasan Mandiri

Siswa diminta menuliskan laporan lengkap tentang eksperimen yang mereka lakukan, mulai dari perumusan masalah, hipotesis, rancangan eksperimen, data yang diperoleh, hingga kesimpulan. Laporan ini akan diserahkan pada pertemuan berikutnya untuk dinilai.

Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD)

Topik: Metode Ilmiah

Nama Siswa   : ____________________
Kelas               : X SMA
Tanggal          : ____________________

A. Tujuan Pembelajaran

  1. Merumuskan masalah dan hipotesis berdasarkan fenomena yang diamati.
  2. Melaksanakan eksperimen dan mengumpulkan data sesuai dengan rancangan yang dibuat.
  3. Menganalisis hasil eksperimen dan menarik kesimpulan berdasarkan data.

B. Bagian 1: Perumusan Masalah dan Hipotesis

Instruksi: Berdasarkan fenomena yang Anda amati, rumuskan masalah dan hipotesis Anda.

  1. Masalah yang diamati:
  1. Hipotesis yang diajukan:

C. Bagian 2: Rancangan Eksperimen

Instruksi: Tuliskan rancangan eksperimen Anda untuk menguji hipotesis. Jelaskan variabel yang akan diukur, alat yang digunakan, dan langkah-langkah eksperimen.

  1. Variabel yang diukur:
  1. Alat dan bahan yang digunakan:
  1. Langkah-langkah eksperimen:

D. Bagian 3: Pengumpulan Data

Instruksi: Lakukan eksperimen sesuai dengan rancangan yang telah dibuat. Catat hasil pengukuran dalam tabel berikut:

No Pengukuran Data yang diperoleh
1. _____________________________ ___________________
2. _____________________________ ___________________
3. _____________________________ ___________________

E. Bagian 4: Analisis Data dan Kesimpulan

  1. Analisis Data:
  1. Kesimpulan:

F. Penutup

Pastikan semua langkah eksperimen telah dilaksanakan dengan baik sebelum menarik kesimpulan. Diskusikan hasilnya dengan kelompok Anda, dan ajukan pertanyaan jika masih ada hal yang belum dipahami.

Penilaian Penilaian LKPD

Aspek yang Dinilai Skor Maksimal
Pemahaman Konsep Metode Ilmiah 35
Kemampuan Merumuskan Hipotesis 25
Perancangan Eksperimen 45
Kesimpulan 30
Total Skor Maksimal 135

Interpretasi Skor

  • Skor 120–135: Siswa sangat memahami konsep metode ilmiah dan mampu menerapkannya secara tepat dalam merumuskan hipotesis, merancang eksperimen, dan menarik kesimpulan.
  • Skor 100–119: Siswa memahami konsep dengan baik, tetapi terdapat sedikit kesalahan dalam merumuskan hipotesis atau merancang eksperimen.
  • Skor 80–99: Pemahaman siswa cukup, tetapi perlu peningkatan dalam merancang eksperimen dan menarik kesimpulan.
  • Skor di bawah 80: Siswa perlu pemahaman lebih lanjut mengenai konsep metode ilmiah, serta perlu bimbingan dalam merumuskan hipotesis dan melaksanakan eksperimen.

Penilaian ini memberikan guru panduan yang jelas untuk mengevaluasi kemampuan siswa dalam memahami dan menerapkan metode ilmiah dalam penyelesaian masalah ilmiah.

  • Contoh Metode Ilmiah dengan Detail