Materi Hakikat Sains dan Pengukuran Kelas 7 Kurikulum Merdeka, Lengkap dan Mudah Dipahami – Materi Hakikat Sains dan Pengukuran kelas 7 merupakan salah satu bagian penting dalam pembelajaran IPA SMP. Pada materi ini, siswa mulai mengenal apa yang dimaksud dengan sains, bagaimana ilmuwan bekerja, bagaimana melakukan pengamatan, serta bagaimana mendapatkan data melalui pengukuran.
Pengukuran menjadi bagian penting dalam IPA karena hasil pengamatan sering kali perlu dinyatakan dalam bentuk angka agar dapat dibandingkan dan dianalisis.
Misalnya, mengatakan bahwa sebuah meja “panjang” memberikan informasi yang masih umum. Namun, jika panjang meja tersebut diukur dan diperoleh hasil 120 cm, informasinya menjadi lebih jelas dan dapat dibandingkan dengan meja lain.
Materi ini juga menjadi dasar untuk mempelajari berbagai konsep IPA pada kelas berikutnya.
Dalam panduan resmi mata pelajaran IPA, pembelajaran pada Fase D mencakup kemampuan menerapkan pengukuran terhadap aspek fisis dalam kehidupan sehari-hari serta mengembangkan keterampilan proses sains.
Artikel ini membahas hakikat sains dan pengukuran kelas 7 Kurikulum Merdeka dengan bahasa sederhana sehingga dapat digunakan sebagai bahan belajar siswa.
Baca juga: Materi IPA SMP Kelas 7, 8, dan 9 Kurikulum Merdeka Lengkap
Daftar Isi
- Apa Itu Sains?
- Hakikat Sains
- Sains sebagai Pengetahuan dan Proses
- Siapa yang Disebut Ilmuwan?
- Laboratorium dan Keselamatan Kerja
- Pengamatan dalam Sains
- Pengamatan Kualitatif dan Kuantitatif
- Apa Itu Pengukuran?
- Besaran dalam Sains
- Besaran Pokok
- Besaran Turunan
- Satuan
- Sistem Satuan Internasional
- Alat Ukur
- Teknik Pengukuran yang Benar
- Kesalahan dalam Pengukuran
- Contoh Pengukuran dalam Kehidupan
- Hubungan Pengamatan, Pengukuran, dan Metode Ilmiah
- Rangkuman Materi
- Contoh Pertanyaan Pemahaman
- Kesimpulan
Apa Itu Sains?
Sains atau ilmu pengetahuan alam merupakan pengetahuan yang diperoleh melalui proses sistematis untuk memahami berbagai fenomena alam.
Sains tidak hanya berisi kumpulan fakta.
Dalam pembelajaran IPA, siswa juga belajar bagaimana memperoleh pengetahuan tersebut melalui pengamatan, pertanyaan, penyelidikan, pengumpulan data, analisis, dan komunikasi hasil.
Contohnya, ketika melihat tanaman tumbuh lebih cepat di tempat tertentu, seorang siswa dapat bertanya:
Mengapa pertumbuhan tanaman tersebut berbeda?
Pertanyaan tersebut kemudian dapat dikembangkan menjadi penyelidikan.
Siswa dapat menentukan faktor yang ingin diamati, mengumpulkan data, membandingkan hasil, kemudian membuat kesimpulan berdasarkan bukti.
Itulah salah satu contoh cara berpikir ilmiah.
Hakikat Sains
Hakikat sains dapat dipahami sebagai cara melihat sains secara menyeluruh.
Sains bukan sekadar hafalan rumus atau definisi.
Setidaknya terdapat beberapa hal penting dalam memahami sains.
1. Sains sebagai Pengetahuan
Sains menghasilkan pengetahuan mengenai alam.
Pengetahuan tersebut dapat berupa fakta, konsep, prinsip, maupun penjelasan ilmiah yang dibangun berdasarkan bukti.
2. Sains sebagai Proses
Sains diperoleh melalui proses penyelidikan.
Proses tersebut dapat melibatkan:
- pengamatan;
- pengukuran;
- pengajuan pertanyaan;
- penyusunan prediksi;
- percobaan;
- pengumpulan data;
- analisis;
- evaluasi; dan
- komunikasi hasil.
3. Sains sebagai Cara Berpikir
Sains juga mengembangkan cara berpikir berdasarkan bukti.
Artinya, suatu kesimpulan tidak seharusnya dibuat hanya berdasarkan dugaan atau pendapat pribadi.
Kesimpulan perlu didukung oleh data dan alasan yang dapat dipertanggungjawabkan.
Sains dalam Kehidupan Sehari-hari
Sains sebenarnya sangat dekat dengan kehidupan.
Ketika seseorang memasak air, terjadi berbagai fenomena yang dapat dipelajari melalui IPA.
Ketika hujan turun, kita dapat mempelajari siklus air.
Ketika sepeda bergerak, kita dapat menghubungkannya dengan konsep gerak dan gaya.
Ketika lampu menyala, kita dapat mempelajari listrik.
Ketika seseorang merasa kepanasan di bawah sinar matahari, kita dapat menghubungkannya dengan energi dan perpindahan kalor.
Karena itu, belajar IPA tidak harus selalu dimulai dari buku.
Fenomena yang terjadi di sekitar dapat menjadi titik awal untuk belajar sains.
Siapa yang Disebut Ilmuwan?
Ilmuwan adalah orang yang melakukan kegiatan ilmiah untuk memperoleh atau mengembangkan pengetahuan.
Ilmuwan dapat bekerja dalam berbagai bidang.
Contohnya:
- fisika;
- kimia;
- biologi;
- astronomi;
- geologi;
- lingkungan;
- kesehatan; dan
- bidang sains lainnya.
Dalam kegiatan ilmiah, seorang ilmuwan menggunakan bukti dan data untuk mengembangkan penjelasan terhadap suatu fenomena.
Siswa juga dapat belajar menerapkan cara berpikir seperti ilmuwan melalui kegiatan pengamatan dan penyelidikan sederhana di sekolah.
Laboratorium dan Keselamatan Kerja
Laboratorium merupakan tempat yang dapat digunakan untuk melakukan berbagai kegiatan ilmiah.
Di laboratorium terdapat berbagai alat dan bahan yang perlu digunakan sesuai prosedur.
Karena itu, keselamatan menjadi bagian penting dalam kegiatan IPA.
Beberapa kebiasaan yang perlu diterapkan antara lain:
- mengikuti petunjuk guru;
- menggunakan alat sesuai fungsinya;
- menjaga kebersihan tempat kerja;
- tidak menggunakan bahan secara sembarangan;
- berhati-hati ketika menggunakan alat;
- melaporkan kerusakan alat; dan
- membersihkan peralatan setelah digunakan.
Keselamatan kerja bukan hanya aturan formal.
Tujuannya adalah menjaga agar kegiatan penyelidikan berlangsung dengan aman dan tertib.
Pengamatan dalam Sains
Pengamatan atau observasi merupakan kegiatan memperhatikan objek atau fenomena untuk memperoleh informasi.
Pengamatan dapat menggunakan indera maupun alat bantu.
Misalnya, ketika mengamati tanaman, siswa dapat memperhatikan:
- warna daun;
- jumlah daun;
- tinggi tanaman;
- kondisi batang;
- kondisi tanah; dan
- perubahan yang terjadi dari waktu ke waktu.
Agar hasil pengamatan lebih bermanfaat, informasi yang diperoleh perlu dicatat dengan baik.
Pengamatan Kualitatif dan Kuantitatif
Pengamatan dapat menghasilkan data kualitatif maupun kuantitatif.
Pengamatan Kualitatif
Pengamatan kualitatif menghasilkan informasi berupa deskripsi.
Contohnya:
“Larutan berubah menjadi keruh.”
Pernyataan tersebut menggambarkan kondisi objek tanpa menggunakan angka.
Pengamatan Kuantitatif
Pengamatan kuantitatif menggunakan angka atau hasil pengukuran.
Contohnya:
“Panjang meja adalah 120 cm.”
Informasi tersebut lebih spesifik karena terdapat nilai dan satuan.
Kedua jenis pengamatan dapat saling melengkapi dalam penyelidikan ilmiah.
Apa Itu Pengukuran?
Pengukuran adalah kegiatan menentukan nilai suatu besaran dengan membandingkannya terhadap satuan yang sesuai menggunakan alat atau metode yang tepat.
Pengukuran sangat penting dalam IPA karena memberikan data yang dapat digunakan untuk:
- membandingkan objek;
- mengetahui perubahan;
- melakukan perhitungan;
- membuat tabel;
- membuat grafik; dan
- menarik kesimpulan.
Misalnya, seorang siswa ingin mengetahui pertumbuhan tanaman.
Ia dapat mengukur tinggi tanaman setiap dua hari.
Data yang diperoleh kemudian dapat disusun dalam tabel dan digunakan untuk melihat perubahan tinggi tanaman.
Besaran dalam Sains
Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan nilai serta satuan.
Contohnya:
- panjang;
- massa;
- waktu;
- suhu;
- volume;
- luas;
- kecepatan; dan
- gaya.
Dalam pembelajaran IPA, besaran dapat dikelompokkan menjadi besaran pokok dan besaran turunan.
Besaran Pokok
Besaran pokok merupakan besaran yang ditetapkan sebagai dasar dalam Sistem Satuan Internasional.
Dalam SI terdapat tujuh besaran pokok.
| No. | Besaran Pokok | Satuan SI | Simbol |
|---|---|---|---|
| 1 | Panjang | meter | m |
| 2 | Massa | kilogram | kg |
| 3 | Waktu | sekon | s |
| 4 | Suhu termodinamik | kelvin | K |
| 5 | Arus listrik | ampere | A |
| 6 | Jumlah zat | mol | mol |
| 7 | Intensitas cahaya | candela | cd |
Daftar tujuh besaran dan satuan dasar tersebut sesuai dengan sistem SI yang dijelaskan oleh Bureau International des Poids et Mesures (BIPM).
Catatan penting tentang suhu
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan derajat Celsius (°C).
Namun, satuan dasar SI untuk suhu termodinamik adalah kelvin (K).
Jadi, siswa perlu membedakan antara satuan yang umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan satuan dasar SI.
Besaran Turunan
Besaran turunan merupakan besaran yang diperoleh dari kombinasi besaran pokok.
Contohnya:
| Besaran Turunan | Contoh Satuan |
|---|---|
| Luas | m² |
| Volume | m³ |
| Kecepatan | m/s |
| Percepatan | m/s² |
| Gaya | newton (N) |
| Tekanan | pascal (Pa) |
| Energi | joule (J) |
Sebagai contoh, luas diperoleh dari:
panjang × panjang
sehingga satuannya menjadi:
m × m = m²
Contoh lainnya adalah kecepatan:
jarak ÷ waktu
sehingga satuannya:
m/s
Apa Itu Satuan?
Satuan merupakan pembanding yang digunakan ketika menyatakan hasil pengukuran.
Misalnya:
Panjang meja = 120 cm
Pada contoh tersebut:
- 120 merupakan nilai;
- cm merupakan satuan.
Tanpa satuan, angka hasil pengukuran dapat menimbulkan kebingungan.
Misalnya seseorang mengatakan:
“Panjang meja itu 120.”
Pertanyaannya adalah 120 apa?
Centimeter?
Meter?
Milimeter?
Karena itu, hasil pengukuran harus ditulis bersama satuannya.
Sistem Satuan Internasional atau SI
Sistem Satuan Internasional dikenal sebagai SI (Système International d’Unités).
SI digunakan sebagai sistem satuan yang menjadi dasar komunikasi pengukuran dalam sains dan berbagai bidang lainnya. BIPM menjelaskan bahwa SI merupakan sistem satuan yang digunakan secara internasional dan terus diperbarui berdasarkan perkembangan ilmu pengukuran.
Penggunaan satuan yang standar membuat hasil pengukuran dari berbagai tempat dapat dibandingkan.
Misalnya, panjang 1 meter di Indonesia dapat dibandingkan dengan panjang 1 meter di negara lain karena menggunakan standar satuan yang sama.
Alat Ukur dalam IPA
Setiap besaran membutuhkan alat ukur yang sesuai.
Berikut beberapa contohnya.
| Besaran | Contoh Alat Ukur |
|---|---|
| Panjang | Penggaris, meteran, jangka sorong |
| Massa | Neraca |
| Waktu | Stopwatch, jam |
| Suhu | Termometer |
| Volume cairan | Gelas ukur |
| Kuat arus listrik | Amperemeter |
Pemilihan alat ukur harus mempertimbangkan besaran yang hendak diukur serta ketelitian yang diperlukan.
Pengukuran Panjang
Panjang dapat diukur menggunakan penggaris atau alat ukur panjang lainnya.
Ketika menggunakan penggaris, salah satu hal penting adalah memastikan posisi awal benda sesuai dengan skala alat ukur.
Misalnya sebuah pensil diletakkan pada penggaris.
Jika ujung pensil berada pada angka 2 cm dan ujung lainnya pada angka 17 cm, panjang pensil adalah:
17 cm − 2 cm = 15 cm
Dengan cara tersebut, hasil pengukuran tetap dapat diperoleh meskipun ujung benda tidak dimulai tepat dari angka nol.
Pengukuran Massa
Massa dapat diukur menggunakan neraca.
Dalam SI, satuan dasar massa adalah kilogram.
Contoh:
Jika hasil pengukuran suatu benda menunjukkan:
m = 250 g
maka massa benda tersebut dapat dinyatakan sebagai:
0,25 kg
Karena:
1 kg = 1.000 g
Pengukuran Waktu
Waktu dapat diukur menggunakan jam atau stopwatch.
Stopwatch banyak digunakan dalam eksperimen karena dapat digunakan untuk mencatat durasi suatu kegiatan.
Contohnya, seorang siswa ingin mengetahui waktu yang diperlukan sebuah benda untuk bergerak dari titik A ke titik B.
Stopwatch dapat digunakan untuk mengukur selang waktu tersebut.
Pengukuran Suhu
Suhu dapat diukur menggunakan termometer.
Dalam kehidupan sehari-hari, skala Celsius sangat sering digunakan.
Namun, satuan dasar SI untuk suhu termodinamik adalah kelvin.
Contoh penggunaan termometer antara lain:
- mengukur suhu air;
- mengukur suhu ruangan;
- mengukur suhu tubuh menggunakan termometer yang sesuai; dan
- mengamati perubahan suhu selama percobaan.
Teknik Pengukuran yang Benar
Penggunaan alat ukur saja belum cukup.
Teknik pengukuran juga harus diperhatikan.
1. Pilih Alat Ukur yang Tepat
Gunakan alat yang memang dirancang untuk mengukur besaran tersebut.
Jangan menggunakan penggaris untuk mengukur massa atau neraca untuk mengukur suhu.
2. Periksa Kondisi Alat
Pastikan alat ukur dapat digunakan dengan baik.
Jika alat rusak atau skalanya tidak terbaca, hasil pengukuran dapat terganggu.
3. Perhatikan Posisi Mata
Ketika membaca skala, posisi mata sebaiknya sejajar dengan skala yang sedang dibaca.
Hal ini membantu mengurangi kesalahan pembacaan akibat paralaks.
4. Baca Skala dengan Teliti
Jangan terburu-buru menentukan nilai pengukuran.
Perhatikan pembagian skala terkecil pada alat.
5. Tuliskan Nilai dan Satuan
Hasil pengukuran sebaiknya selalu dicatat lengkap dengan satuannya.
Contoh:
Panjang = 15 cm
bukan sekadar:
Panjang = 15
Apa Itu Kesalahan Pengukuran?
Dalam kegiatan pengukuran, hasil tidak selalu benar-benar sempurna.
Ada berbagai faktor yang dapat memengaruhi hasil.
Misalnya:
- keterbatasan alat;
- cara menggunakan alat;
- posisi membaca skala;
- kondisi lingkungan; atau
- keterbatasan pengamat.
Karena itu, pengukuran perlu dilakukan secara hati-hati dan, jika diperlukan, diulang untuk memperoleh data yang lebih dapat dipercaya.
Kesalahan Paralaks
Kesalahan paralaks terjadi ketika posisi mata tidak tepat saat membaca skala alat ukur.
Misalnya ketika membaca volume cairan pada gelas ukur, mata berada terlalu tinggi atau terlalu rendah dari posisi skala.
Akibatnya, nilai yang terbaca dapat berbeda dari nilai yang seharusnya.
Karena itu, posisi mata perlu diperhatikan ketika membaca alat ukur.
Mengapa Pengukuran Penting dalam Sains?
Pengukuran memungkinkan pengamatan menjadi lebih terukur.
Bayangkan seorang siswa mengamati dua tanaman.
Tanaman A terlihat lebih tinggi daripada tanaman B.
Itu merupakan hasil pengamatan.
Namun, jika siswa mengukur:
- Tanaman A = 32 cm
- Tanaman B = 25 cm
maka perbedaannya menjadi lebih jelas.
Selisih tinggi kedua tanaman adalah:
32 cm − 25 cm = 7 cm
Data tersebut dapat digunakan untuk analisis lebih lanjut.
Hubungan Pengamatan, Pengukuran, dan Metode Ilmiah
Pengamatan dan pengukuran memiliki hubungan yang erat dengan penyelidikan ilmiah.
Gambaran sederhananya:
Fenomena → Pengamatan → Pertanyaan → Prediksi → Penyelidikan → Pengukuran → Data → Analisis → Kesimpulan → Komunikasi
Panduan resmi IPA Fase D menekankan keterampilan proses seperti mengamati, mempertanyakan dan memprediksi, melakukan penyelidikan, memproses dan menganalisis data, mengevaluasi, serta mengomunikasikan hasil.
Jadi, pengukuran bukan bagian yang berdiri sendiri.
Pengukuran menjadi salah satu cara untuk memperoleh data yang dapat digunakan dalam proses penyelidikan.
Contoh Sederhana Penyelidikan
Misalnya siswa ingin mengetahui:
Apakah jumlah air memengaruhi pertumbuhan tanaman?
Siswa dapat membuat rancangan sederhana.
Pertanyaan
Apakah jumlah air yang diberikan memengaruhi pertumbuhan tanaman?
Prediksi
Tanaman dengan jumlah air yang sesuai diperkirakan dapat tumbuh dengan baik.
Pengamatan
Siswa mengamati kondisi tanaman setiap hari.
Pengukuran
Tinggi tanaman diukur menggunakan penggaris.
Pencatatan Data
Contohnya:
| Hari | Tinggi Tanaman |
|---|---|
| 1 | 5 cm |
| 3 | 6 cm |
| 5 | 7,5 cm |
| 7 | 9 cm |
Analisis
Data tersebut menunjukkan perubahan tinggi tanaman selama periode pengamatan.
Siswa kemudian dapat membuat kesimpulan berdasarkan data dan kondisi percobaan.
Contoh tersebut menunjukkan bahwa pengukuran membantu mengubah pengamatan menjadi data yang dapat dianalisis.
Rangkuman Materi Hakikat Sains dan Pengukuran
Agar lebih mudah dipelajari, berikut rangkuman singkatnya.
Sains adalah pengetahuan yang diperoleh dan dikembangkan melalui proses penyelidikan terhadap fenomena alam.
Pengamatan adalah kegiatan memperoleh informasi dari objek atau fenomena.
Pengamatan kualitatif menghasilkan deskripsi.
Pengamatan kuantitatif menghasilkan data yang dinyatakan dengan angka.
Pengukuran digunakan untuk menentukan nilai suatu besaran menggunakan satuan dan metode yang sesuai.
Besaran merupakan sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan nilai serta satuan.
Besaran pokok terdiri atas tujuh besaran dasar SI.
Besaran turunan diperoleh dari kombinasi besaran pokok.
Satuan digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran.
Alat ukur dipilih berdasarkan besaran yang hendak diukur.
Teknik pengukuran yang benar diperlukan agar hasil pengukuran dapat diperoleh secara lebih baik dan dapat dipertanggungjawabkan.
Contoh Pertanyaan Pemahaman
Berikut beberapa pertanyaan yang dapat digunakan untuk menguji pemahaman materi.
1. Mengapa hasil pengukuran harus disertai satuan?
Karena angka tanpa satuan tidak memberikan informasi pengukuran yang lengkap dan dapat menimbulkan salah tafsir.
2. Apa perbedaan pengamatan kualitatif dan kuantitatif?
Pengamatan kualitatif menghasilkan deskripsi, sedangkan pengamatan kuantitatif menggunakan angka atau hasil pengukuran.
3. Apa satuan SI untuk panjang?
Meter (m).
4. Apa alat yang digunakan untuk mengukur suhu?
Termometer.
5. Sebutkan contoh besaran turunan!
Contohnya luas, volume, kecepatan, gaya, tekanan, dan energi.
6. Mengapa posisi mata perlu diperhatikan ketika membaca skala?
Untuk membantu mengurangi kesalahan pembacaan akibat paralaks.
FAQ Materi Hakikat Sains dan Pengukuran
Apa yang dimaksud hakikat sains?
Hakikat sains dapat dipahami sebagai pemahaman mengenai sains sebagai pengetahuan, proses penyelidikan, dan cara berpikir berdasarkan bukti.
Apa itu pengukuran dalam IPA?
Pengukuran adalah kegiatan menentukan nilai suatu besaran dengan membandingkannya terhadap satuan yang sesuai menggunakan alat atau metode yang tepat.
Apa saja besaran pokok?
Terdapat tujuh besaran pokok SI, yaitu panjang, massa, waktu, suhu termodinamik, arus listrik, jumlah zat, dan intensitas cahaya.
Apa perbedaan besaran pokok dan besaran turunan?
Besaran pokok merupakan besaran dasar dalam sistem SI, sedangkan besaran turunan diperoleh dari kombinasi besaran pokok.
Mengapa satuan penting dalam pengukuran?
Satuan membuat hasil pengukuran memiliki makna yang jelas dan dapat dibandingkan.
Apa saja contoh alat ukur dalam IPA?
Contohnya penggaris untuk panjang, neraca untuk massa, stopwatch untuk waktu, termometer untuk suhu, dan gelas ukur untuk mengukur volume cairan.
Baca juga: Materi Hakikat Sains dan Pengukuran Kelas 7 Kurikulum Merdeka, Lengkap dan Mudah Dipahami
Kesimpulan
Materi Hakikat Sains dan Pengukuran kelas 7 Kurikulum Merdeka merupakan dasar penting dalam pembelajaran IPA SMP.
Pada materi ini, siswa tidak hanya belajar pengertian sains, tetapi juga mengenal bagaimana pengetahuan ilmiah diperoleh melalui pengamatan, pengukuran, penyelidikan, analisis data, dan komunikasi hasil.
Pengukuran menjadi bagian penting karena membantu menghasilkan data yang lebih jelas dan dapat dibandingkan.
Siswa juga perlu memahami perbedaan besaran pokok dan besaran turunan, mengenal satuan SI, memilih alat ukur yang tepat, serta melakukan pembacaan skala dengan teknik yang benar.
Hal yang paling penting adalah memahami bahwa belajar IPA bukan sekadar menghafalkan istilah.
IPA mengajak siswa mengamati, bertanya, menyelidiki, mengukur, menganalisis, dan mengambil kesimpulan berdasarkan bukti.
Dengan memahami konsep dasar ini, siswa akan memiliki fondasi yang lebih kuat untuk mempelajari materi IPA berikutnya.