Metode ilmiah merupakan suatu prosedur yang mencakup berbagai tindakan pikiran, pola kerja, cara teknis, dan tata langkah untuk memperoleh pengetahuan baru/ pengembangan pengetahuan yang telah ada. Metode berasal dari bahasa Yunani, Meta yang berarti sesudah dan hodos yang berarti jalan. Metode adalah langkah-langkah yang diambil menurut urutan tertentu, untuk mencapai pengetahuan yang benar, yaitu sesuatu tatacara, teknik, atau jalan yang telah dirancang dan dipakai dalam proses memperoleh pengetahuan jenis apapun, baik pengetahaun humanistik,dan historis, ataupun pengetahuan filsafat dan ilmiah (Bakker, 1988). Van Melsen(1986) mengemukakan bahwa setiap ilmu mempunyai metode berlainan untuk menyelidiki, melukiskan, mengerti realitas.
Corak-corak metodologis yang dikembangkan menyebabkan ilmu pengetahuan bersifat positivistik (bebas dari pikiran etis), deterministik (berdasarkan pada hukum-hukum kausalitas), evolusionistik (melihat sejarah sebagai dasar menentukan objek yang diteliti), sehingga segala sesuatu harus dijelaskan dengan metode kuantitatif dan eksperimental melalui observasi (Brouwer, 1984)
Ilmu-ilmu kealaman pada umumnya menggunakan metode siklus-empirik dan objektivitasnya diuji secara empiris-eksperimental. Imu-ilmu sosial dan humanistik pada umumnya menggunakan metode linier dan analisisnya dimaksudkan menemukan arti, nilai, dan tujuan. Pada tahapan siklus-empirik terdapat lima tahapan, antara lain: observasi, induksi, deduksi, eksperimen, dan evaluasi. Kegiatan dalam observasi ini adalah objeknya diselidiki, dikumpulkan, diidentifikasi, didaftar, dan di klarifikasikan secara ilmiah, kemudian dicari hubungan dalam kerangka ilmiah. Langkah kedua, observasi disimpulkan disimpulkan dalam suatu pernyataan yang lebih umum (induksi). Langkah ketiga adalah data-data empirik diolah lebih lanjut dalam suatu sistem pernyataan yang runtut (deduksi). Langkah keempat, observasi eksperimental, yaitu pernyataan yang telah dijabarkan secara deduktif diuji dengan melakukan verifikasi/ klarifikasi secara empirik. Verifikasi merupakan tahapan untuk mengukuhkan atau menggugurkan pernyataan-pernyataan rasional hasil dari deduksi-deduksi logis.
Pengalaman epistemologis di sini adalah meningkatkan daya kritis dan ketajaman dalam menangkap sebuah masalah beserta cara-cara pemecahan sehingga mempermudah dalam mengatasi persoalan yang semakin kompleks, selain itu meningkatkan kemampuan antisipatif yang tinggi.
Metode ilmiah merupakan suatu prosedur (urutan langkah) yang harus dilakukan untuk melakukan suatu proyek ilmiah (science project). Secara umum metode ilmiah meliputi langkah-langkah berikut:
- Observasi Awal
- Mengidentifikasi Masalah
- Merumuskan atau Menyatakan Hipotesis
- Melakukan Eksperimen
- Menyimpulkan Hasil Eksperimen
Setelah topik yang akan diteliti dalam proyek ilmiah ditentukan, langkah pertama untuk melakukan proyek ilmiah adalah melakukan observasi awal untuk mengumpulkan informasi segala sesuatu yang berhubungan dengan topik tersebut melalui pengalaman, berbagai sumber ilmu pengetahuan, berkonsultasi dengan ahli yang sesuai.
· Gunakan semua referensi: buku, jurnal, majalah, koran, internet, interview, dll.
· Kumpulkan informasi dari ahli: instruktur, peneliti, insinyur, dll.
· Lakukan eksplorasi lain yang berhubungan dengan topik.
Permasalahan merupakan pertanyaan ilmiah yang harus diselesaikan. Permasalahan dinyatakan dalam pertanyaan terbuka yaitu pertanyaan dengan jawaban berupa suatu pernyataan, bukan jawaban ya atau tidak. Sebagai contoh: Bagaimana cara menyimpan energi surya di rumah?
· Batasi permasalahan seperlunya agar tidak terlalu luas.
· Pilih permasalahan yang penting dan menarik untuk diteliti.
· Pilih permasalahan yang dapat diselesaikan secara eksperimen.
Hipotesis merupakan suatu ide atau dugaan sementara tentang penyelesaian masalah yang diajukan dalam proyek ilmiah. Hipotesis dirumuskan atau dinyatakan sebelum penelitian yang seksama atas topik proyek ilmiah dilakukan, karenanya kebenaran hipotesis ini perlu diuji lebih lanjut melalui penelitian yang seksama. Yang perlu diingat, jika menurut hasil pengujian ternyata hipotesis tidak benar bukan berarti penelitian yang dilakukan salah.
· Gunakan pengalaman atau pengamatan lalu sebagai dasar hipotesis
· Rumuskan hipotesis sebelum memulai proyek eksperimen
Eksperimen dirancang dan dilakukan untuk menguji hipotesis yang diajukan. Perhitungkan semua variabel, yaitu semua yang berpengaruh pada eksperimen. Ada tiga jenis variabel yang perlu diperhatikan pada eksperimen: variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol.
Varibel bebas merupakan variabel yang dapat diubah secara bebas. Variabel terikat adalah variabel yang diteliti, yang perubahannya bergantung pada variabel bebas. Variabel kontrol adalah variabel yang selama eksperimen dipertahankan tetap.
· Usahakan hanya satu variabel bebas selama eksperimen.
· Pertahankan kondisi yang tetap pada variabel-variabel yang diasumsikan konstan.
· Lakukan eksperimen berulang kali untuk memvariasi hasil.
· Catat hasil eksperimen secara lengkap dan seksama.
Kesimpulan proyek merupakan ringkasan hasil proyek eksperimen dan pernyataan bagaimana hubungan antara hasil eksperimen dengan hipotesis. Alasan-alasan untuk hasil eksperimen yang bertentangan dengan hipotesis termasuk di dalamnya. Jika dapat dilakukan, kesimpulan dapat diakhiri dengan memberikan pemikiran untuk penelitian lebih lanjut.
Jika hasil eksperimen tidak sesuai dengan hipotesis:
· Jangan ubah hipotesis
· Jangan abaikan hasil eksperimen
· Berikan alasan yang masuk akal mengapa tidak sesuai
· Berikan cara-cara yang mungkin dilakukan selanjutnya untuk menemukan penyebab ketidaksesuaian
· Bila cukup waktu lakukan eksperimen sekali lagi atau susun ulang eksperimen.
