Apa yang dilakukan oleh Ilmuwan ?

Sains adalah aktivitas pemecahan masalah yang dilakukan oleh manusia yang dimotivasi oleh rasa ingin tahu tentang dunia sekitar mereka dan keinginan untuk memahami alam tersebut; serta keinginan untuk memanipulasi alam dalam rangka memuaskan keinginan atau kebutuhannya. Misalnya dalam bidang pertanian diinginkan hasil panen yang melimpah dan berkualitas baik, sehingga berkembanglah ilmu untuk melakukan seleksi dan persilangan untuk didapatkan bibit yang baik, metoda pengolahan tanah yang optimal, perawatan tanaman supaya tidak diganggu hama dan penyakit, sampai kepada pengolahan pasca panen. Objek penelitian bagi saintis tidak hanya mencakup tanaman atau mahluk hidup seperti halnya dalam pertanian, namun juga berbagai gejala geologis, ruang angkasa, materi dan perubahannya, singkat apapun yang terdapat di alam ini. Perkembangan sains yang sangat pesat di abad ke-20 telah menjadikan ruang lingkup riset sains termasuk juga bahan sintetis (seperti plastic dan komposit), maupun berbagai hasil rekayasa manusia (mobil, computer, bioteknologi).

Sehingga menarik untuk diketahui apa yang sebenarnya dilakukan oleh ilmuwan menurut mereka sendiri. Secara tradisional terdapat dua pandangan utama yaitu realis dan instrumentalis; masing-masing pandangan mempunyai kelebihan dan kekurangannya, dan adopsi pandangan ini ternyata tidak hanya terjadi di kalangan ilmuwan saja namun juga ada pada guru dan siswa. Oleh karena itu dikenalkan pandangan yang bisa merangkum keduanya serta diharapkan berguna khususnya bagi siswa dan guru yang disebut realis kritikal.

Perspektif Ilmuwan Realis

Bagi seorang ilmuwan yang berpandangan realis, tujuan sains adalah untuk menjelaskan dunia sekitar kita sebagai mana adanya, dan untuk menemukan dan menjelaskan bagaimana mereka bekerja dan berinteraksi. Motivasi utama biasanya adalah rasa ingin tahu. Salah satu tujuan sains adalah untuk menjelaskan dunia yang teramati terutama oleh indera, untuk mengklasifikasi dan menyimpulkan pengamatan dan menghasilkan pola-pola, aturan-aturan dan hukum-hukum alam. Tetapi sains bergerak lebih jauh lagi, ia juga mengamati segala sesuatu yang tidak dapat diinderai secara langsung. Sains membuat klaim teoritis tentang keberadaan benda yang bahkan tidak akan pernah terlihat (seperti: elektron, gen dan lubang hitam) dan pembuatan postulatnya (teori sementara) akan hal tersebut dalam usaha pencarian untuk dapat menjelaskan keberadaannya.

Ilmuwan realis mengangap sains untuk mencoba menjelaskan alam nyata seperti apa adanya, sekompleks dan serumit apapun hal tersebut. Dalam melakukan hal itu, sains membuat berbagai kemajuan ke arah pemahaman yang makin baik, walaupun hal itu tidak akan mencapai pemahaman yang sangat utuh. Seorang ilmuwan akan terus bercerita pada anda bahwa setiap suatu pertanyaan dapat dijawab atau satu masalah terpecahkan, pertanyaan atau masalah tambahan akan muncul dan akan selalu ada hal lain yang harus dilakukan. Seperti yang disitir oleh Carl Sagan (1997: xv):

Sains ialah proses yang berlanjut, yang tidak akan pernah berakhir. Tidak ada kebenaran pokok yang tunggal harus dicapai dan sesudah itu semua ilmuwan boleh pensiun. Dan karena demikian keadaanya, dunia jauh lebih menarik, baik untuk ilmuwan maupun untuk jutaan manusia di berbagai negara yang bukan ilmuwan professional, tetapi sangat tertarik dengan metode dan penemuan sains.

Pengetahuan yang didapatkan dari kegiatan sains merupakan nilai bagi dirinya sendiri. Yaitu, suatu hasil yang ada untuk pemenuhan rasa ingin tahu manusia, namun hal itu juga membuat kita bisa mengubah dan memanipulasi dunia untuk akhirnya dapat digunakan untuk merubah kualitas hidup manusia, misalnya pada berbagai produk konsumen yang meningkatkan standard hidup dalam hal kesehatan. Ilmuwan realis berpandangan bahwa sains adalah hal yang mempelajari alam nyata dan pengetahuan yang diperoleh melaluinya.

Tantangan berikutnya bagi ilmuwan adalah setelah mencoba untuk menemukan realitas, adalah dengan menjelaskannya pada komunitas ilmuwan maupun publik awam terutama untuk hal yang tidak dapat dilihat dan diindera secara langsung. Untuk menginformasikan hasil kerjanya ilmuwan harus terlibat dalam dunia komunikasi yang serba terbatas. Pola komunikasi yang umum digunakan pun hanya melibatkan kata-kata, persamaan matematika dan berbagai diagram, yang biasanya hanya mudah dipahami oleh kalangan terbatas saja. Selain itu pola komunikasi yang digunakan juga sangat berjarak dan kenyataanya tidak berhubungan secara tepat dengan dunia nyata yang dijelaskannya seperti yang diinginkan. Sehingga bisa dikatakan ilmuwan realis hanya memfokuskan pada aspek tertentu saja yang dianggap penting pada waktu dan kesempatan khusus. Saat berbagai riset terus berkembang gambaran ini akan terus diperluas untuk memenuhi berbagai kepentingan yang berbeda.

Ketika seorang ilmuwan realis percaya bahwa tujuan dari sains adalah untuk menjelaskan dengan tingkat keterwakilan yang makin mendekati dengan dunia nyata, namun hal ini tidak berarti bahwa pada suatu waktu tertentu, suatu teori atau suatu proses telah terlihat mendekati kenyataan yang ada. Seorang realis hanya akan menguji pengetahuan berdasar klaim kebenarannya saja. Ketika seorang ilmuwan mengklaim suatu pengetahuan misalnya, pernyataannya haruslah merupakan suatu status pengetahuan yang sifatnya sementara saja. Yang terjadi berikutnya adalah apakah hal tersebut dapat terus bertahan terhadap berbagai kritik yang dialamatkan serta dapat memuaskan dalam menjelaskan realitas secara memuaskan oleh komunitas ilmuwan yang menilainya. Pengujian terhadap klaim ini biasanya membutuhkan waktu, terkadang dalam kurun yang cukup lama. Sejarah ilmu pengetahuan menunjukkan bahwa ada berbagai klaim dalam sains bahkan tidak mampu bertahan terhadap berbagai kritik dalam waktu yang sangat singkat setelah diumumkan. Ketika kegiatan sains bertujuan untuk menampilkan pengetahuan yang akurat tentang dunia nyata, seorang ilmuwan realis harus membuat penilaian apakah hal tersebut memang dapat diterima atau tidak.

Perspektif Ilmuwan Instrumentalis

Suatu kenyataan bahwa seorang ilmuwan yang menganut pandangan realis mempunyai pilihan dalam menyatakan berbagai pengetahuan berbagai gejala alam khususnya tentang hal dan proses yang tidak teramati secara langsung tentunya dapat membuat kebingungan, dan untuk sebagian orang, hal ini akan lebih masuk akal untuk menganut pandangan lainnya, yaitu perspektif instrumentalis atau empiris. Seperti halnya seorang ilmuwan realis, ilmuwan yang berpandangan instrumentalis juga bertujuan untuk menjelaskan dunia yang teramati, untuk mengklasifikasi dan menyimpulkan pengamatan, mendapatkan pola-pola, aturan-aturan dan hukum-hukum yang berlaku di alam ini. Namun dalam hal penjelasan teoritis yang berhubungan dengan hal dan proses yang tidak teramati, mereka melihatnya secara berbeda; mereka menggunakan hal dan proses itu hanya sebagai alat (instrument) yang berguna untuk membuat pengamatan bisa berkaitan.

Dalam hal ini penjelasan yang mereka berikan, sumbangan bisa jadi sangat berharga, dan sains dapat terus bergerak maju dengan memperluas dan memperbaiki berbagai kaitan ini. Sehingga setiap klaim teoritis (walaupun hal itu sudah menjadi baku sekali pun) dilihat sebagai fiksi atau model yang berguna yang membuat kita bisa menghubungkannya dengan pengamatan untuk memperkirakan hasil secara tepat. Karena tidak mungkin untuk menyatakan apakah klaim pengetahuan secara jelas berhubungan dengan kenyataan atau tidak, seperti halnya menjelaskan bahwa proses argumentasi kritik dalam sains membawa ke arah pengetahuan yang lebih baik tentang kenyataan yang ada, sehingga akan lebih masuk akal bagi seorang ilmuwan instrumentalis untuk tidak menyia-nyiakan waktu untuk berpikir pada berbagai pertanyaan seperti itu. Memberikan instrument teoritis sebagai model-model dimana meningkatnya kompleksitas yang disesuaikan dengan perilaku di alam nyata, dan membuat kita lebih mampu untuk memanipulasi keadaan itu dengan perkiraan hasil yang dapat diduga, itulah yang memang mereka inginkan.

Pandangan ini lebih sederhana dibanding pandangan ilmuwan realis dan menghindari beberapa kesulitan yang berhubungan dengan pendangan tersebut. Namun, hal ini tidak berarti memberikan seluruh motivasi yang diinginkan para ilmuwan, bukan pula hal ini sesuai dengan sejarah perkembangan sains. Terdapat anggapan bahwa semua ilmuwan berpandangan sebagai seorang realis, seperti yang diperlihatkan oleh tulisannya: motivasi utama mereka muncul dari keinginan untuk memahami dunia nyata. Selanjutnya, sejarah sains menunjukkan bahwa terkadang ketika satu kelompok ilmuwan mempunyai pemahanan teoritis yang memungkinkan mereka memperkirakan suatu gejala dengan tepat, namun akan selalu terdapat ketidakpuasan di dalamnya.

Perspektif Realis Kritikal

Salah satu contoh debat yang terkenal dalam perkembangan teori atom adalah antara Einstein dan Bohr-Heisenberg. Einstein menganggap bahwa Tuhan tidak sedang bermain dadu (pandangan realis), sedangan Bohr dan Heisenberg sebaliknya dengan mengemukakan azas ketidakpastian dalam hal penentuan posisi dan kecepatan electron (pandangan instrumentalis). Kedua pandangan yang kontras ini tentunya memerlukan pandangan alternatif. Hal yang menarik sehubungan dengan pengajaran sains di sekolah, rata-rata guru dan murid lebih condong kepada pandangan ilmuwan realis ini. Mereka bahkan menganggap berbagai fakta ilmiah yang diminiaturkan dalam bentuk model misalnya adalah bentuk realitas yang harus dipercayai. Sedikit yang memiliki perspektif instrumentalis yang menganggap alam nyata cukup dapat dijelaskan dengan model ilmiah imajiner. Perspektif realis-kritikal berusaha untuk menjembatani kedua pandangan dimana guru dan murid bisa mengadopsinya sesuai dengan pokok bahasan sains yang dibahas secara lebih tepat.

Pandangan realis-kritikal mengakui bahwa saintis biasanya bertujuan untuk mendapat penjelasan yang benar tentang dunia nyata dan juga penjelasan yang benar tentang kejadian yang teramati. Namun, karena mereka tidak dapat mengetahui secara pasti bahwa penemuan dan penjelasannya memang benar, mereka bisa menganggapnya sebagai wakil dari realitas yang juga merupakan subjek untuk penelitian yang kritis dan diuji serta mungkin juga ditolak. Pada kesempatan lain, penjelasan yang benar tentang alam nyata memang tidak dapat ditemukan, karenanya kebutuhan suatu instrument untuk memperkirakan dibutuhkan. Sehingga bagi penganut perspektif realis-kritikal, bisa menjadi realis terhadap berbagai teori (apa yang dipercaya sebagai benar, atau dianggap benar untuk saat tertentu), ataupun menjadi instrumentalis pada teori lainnya (teori yang dianggap berguna, tapi tidak dianggap sebagai hal yang benar).

Secara praktisnya dalam pengajaran sains, bagi perspektif realis-kritikal tidak menjadi masalah bila seorang guru tetap menggunakan teori yang telah terbukti salah atau sudah diperbaiki dalam kapasitas instrumentalis dibandingkan bila memakai penjelasan realis yang berlaku pada saat ini. Contoh mengenai perkembangan model atom menunjukkan bahwa pandangan instrumentalis masih dianggap relevan sebagai pengantar bagi siswa tentang kompleksitas atom; ataupun memakai pandangan instrumentalis saat menjelaskan cahaya dengan menekankan pada salah satu pendekatan saja baik sebagai gelombang atau sebagai partikel.