Penalaran Ilmiah: Ciri, Langkah, dan Contoh

Pendahuluan

Di era kini, kemampuan berpikir secara sistematis dan logis bukan lagi sekadar “aksesori” dalam dunia pendidikan dan penelitian, melainkan menjadi kompetensi inti yang harus dimiliki setiap individu yang ingin aktif dalam pengembangan ilmu pengetahuan. Salah satu bentuk kemampuan tersebut adalah kemampuan bernalar secara ilmiah atau yang sering disebut penalaran ilmiah. Proses ini tidak hanya penting bagi akademisi dan ilmuwan, tetapi juga bagi siswa, guru, dan praktisi dalam berbagai bidang, karena dengan kemampuan bernalar ilmiah seseorang dapat mengevaluasi informasi secara kritis, mengembangkan argumentasi berbasis bukti, serta mengambil kesimpulan yang dapat dipertanggungjawabkan.

Melalui artikel ini, akan dibahas secara mendalam mengenai penalaran ilmiah, mulai dari definisi umum, definisi menurut KBBI, definisi menurut para ahli, hingga ciri-ciri, langkah-langkah, serta contoh konkret penerapannya. Harapannya, pembaca dapat memahami secara utuh bagaimana proses bernalar ilmiah berjalan dan bagaimana menerapkannya dalam aktivitas sehari-hari, penelitian atau pendidikan.

Definisi Penalaran Ilmiah

Definisi Penalaran Ilmiah Secara Umum

Secara umum, penalaran ilmiah dapat diartikan sebagai suatu proses berpikir yang sistematis dan logis dalam rangka memperoleh pengetahuan baru, menarik kesimpulan, atau memecahkan masalah dengan memakai data, bukti, serta argumen yang dapat diuji. Sebagai contoh, dalam sebuah penelitian siswa atau mahasiswa, mereka harus mengamati fenomena, mengumpulkan data, menganalisis, kemudian menarik simpulan berdasarkan pola atau hubungan sebab-akibat yang ditemukan. Sebuah studi Indonesia menyebut bahwa "penalaran ilmiah terdiri dari keterampilan dalam penyelidikan, eksperimen, evaluasi bukti, penarikan kesimpulan, argumentasi yang mendukung suatu penemuan, dan modifikasi konsep atau teori" (Shilla dkk., 2022). [Lihat sumber Disini - e-journal.uingusdur.ac.id]
Dengan demikian, penalaran ilmiah bukan hanya sekadar berpikir “secara umum”, melainkan berpikir dengan metode yang memiliki orientasi pada kebenaran, logika, dan bukti.

Definisi Penalaran Ilmiah dalam KBBI

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), kata ilmi·ah didefinisikan sebagai “bersifat ilmu; secara ilmu pengetahuan; memenuhi syarat (kaidah) ilmu pengetahuan”. [Lihat sumber Disini - kbbi.web.id]
Sedangkan kata penalaran, menurut definisi KBBI daring, adalah “cara (perihal) menggunakan nalar; pemikiran atau cara berpikir logis; jangkauan pemikiran”. [Lihat sumber Disini - typoonline.com]
Jika digabung, maka penalaran ilmiah dapat dimaknai sebagai “cara berpikir logis yang bersifat ilmu/keilmuan, yang memenuhi kaidah ilmu pengetahuan”. Ringkasnya, proses berpikir yang memenuhi syarat keilmuan dan logika.

Definisi Penalaran Ilmiah Menurut Para Ahli

Beberapa ahli memberikan definisi yang lebih spesifik atas apa yang dimaksud dengan penalaran ilmiah. Berikut beberapa di antaranya:

1. Menurut Hidayatullah, “penalaran adalah suatu proses atau suatu aktivitas berpikir untuk menarik suatu kesimpulan atau membuat suatu pernyataan baru yang benar berdasar pada beberapa pernyataan yang diketahui benar atau yang diasumsikan benar sebelumnya.” [Lihat sumber Disini - repo-dosen.ulm.ac.id]
   Dengan demikian, penalaran ilmiah mengandung unsur “premis yang diketahui benar” dan “kesimpulan yang baru”.
2. Menurut Shilla dkk. (2022) dalam penelitian mereka: “Secara umum, penalaran ilmiah terdiri dari keterampilan dalam penyelidikan, eksperimen, evaluasi bukti, penarikan kesimpulan, argumentasi … dan modifikasi konsep atau teori”. [Lihat sumber Disini - e-journal.uingusdur.ac.id]
   Definisi ini menekankan bahwa penalaran ilmiah bukan hanya berpikir, tetapi juga aktif melakukan investigasi, pengujian, dan revisi.
3. Menurut suatu literatur pembelajaran: “Penalaran ilmiah/Scientific reasoning adalah kemampuan berpikir sistematis dan logis untuk menyelesaikan masalah dengan menggunakan metode ilmiah, meliputi tahap mengevaluasi fakta, membuat prediksi dan hipotesis, menentukan dan mengontrol variabel, merancang dan melakukan eksperimen, mengumpulkan data, menganalisis data, dan mengambil kesimpulan.” [Lihat sumber Disini - online-journal.unja.ac.id]
   Ini menunjukkan bahwa penalaran ilmiah sangat dekat dengan metode ilmiah (scientific method).
4. Menurut Copi (dalam Hidayatullah) penalaran adalah “bentuk khusus dari berpikir dalam upaya pengambilan simpulan yang digambarkan premis”. [Lihat sumber Disini - repo-dosen.ulm.ac.id]
   Dari sini dapat diambil bahwa penalaran ilmiah merupakan subset khusus dari penalaran umum, dengan premis, argumen, dan kesimpulan yang terstruktur.

Dari kombinasi definisi-definisi di atas dapat disimpulkan bahwa: penalaran ilmiah adalah proses berpikir logis dan sistematis yang menggunakan data atau bukti, memiliki premis yang jelas, melakukan analisis dan evaluasi, serta menghasilkan kesimpulan yang bisa dipertanggungjawabkan secara ilmiah.

Ciri-Ciri Penalaran Ilmiah

Agar proses berpikir disebut penalaran ilmiah (bukan sekadar opini atau perasaan), maka terdapat beberapa ciri yang khas. Berikut adalah ciri-ciri utama yang banyak dikemukakan dalam literatur ilmiah di Indonesia:

1. Berpikir logis
   Penalaran ilmiah dilakukan menurut pola berpikir tertentu yang dapat diterima secara rasional. Sebagai Hidayatullah menyebut bahwa “sebagai suatu kegiatan berpikir maka penalaran memiliki dua ciri, yaitu berpikir logis dan analitis.” [Lihat sumber Disini - repo-dosen.ulm.ac.id]
   Ini artinya: hubungan antara premis dan kesimpulan tidak boleh acak,harus ada logika yang jelas.
2. Bersifat analitis
   Proses berpikir tidak hanya sekadar menanggapi permukaan, tetapi melakukan analisis terhadap premis, data, argumen, dan hubungan antar variabel. Menurut Hidayatullah: “penalaran … bersifat analitik dari proses berpikirnya” karena menggunakan kerangka berpikir logika tertentu. [Lihat sumber Disini - repo-dosen.ulm.ac.id]
3. Menggunakan bukti/fakta yang dapat diuji
   Dalam definisi Shilla dkk. disebut bahwa penalaran ilmiah meliputi evaluasi bukti dan eksperimen. [Lihat sumber Disini - e-journal.uingusdur.ac.id]
   Dengan demikian: proses penalaran ilmiah harus mendasarkan diri pada fakta atau data yang dapat diverifikasi, bukan hanya asumsi.
4. Struktur berpikir yang sistematis
   Penalaran ilmiah bukanlah pemikiran random; melainkan berpindah dari premis → pengumpulan data/observasi → analisis → kesimpulan. Contoh: penelitian “Kemampuan Awal Penalaran Ilmiah Peserta Didik…” menunjukkan indikator-indikator operasional yang sistematis seperti probabilitas, kontrol variabel, dan sebagainya. [Lihat sumber Disini - online-journal.unja.ac.id]
5. Kesimpulan yang dapat diuji ulang
   Salah satu aspek penting: hasil penalaran ilmiah bisa diuji atau diperiksa kembali oleh orang lain. Karena tanpa pengujian ulang, maka kesimpulan hanya bersifat pribadi/opini.
   Meskipun aspek ini kadang tidak secara eksplisit disebut dalam bukti lokal, namun unsur pengujian dan revisi tetap muncul (contoh: modifikasi konsep atau teori dalam definisi Shilla dkk). [Lihat sumber Disini - e-journal.uingusdur.ac.id]
6. Keterbukaan terhadap revisi
   Karena penalaran ilmiah berjalan dalam kerangka ilmu pengetahuan yang dinamis, maka kesimpulan bisa direvisi jika ditemukan bukti baru. Meski ini lebih tersebar dalam literatur umum, namun relevan dengan proses penelitian dan penalaran ilmiah.
   Sebagai contoh, Shilla dkk. menuliskan “modifikasi konsep atau teori” sebagai bagian dari penalaran ilmiah. [Lihat sumber Disini - e-journal.uingusdur.ac.id]
7. Penggunaan bahasa dan argumentasi yang jelas
   Agar menjadi penalaran ilmiah, argumentasi yang digunakan harus dapat dipahami, dilogika dan terhubung dengan bukti. Dalam sebuah makalah disebut bahwa aktivitas argumentasi dan penalaran harus dilatih agar mahasiswa mampu menghasilkan argumentasi ilmiah. [Lihat sumber Disini - media.neliti.com]

Dengan memahami ciri-ciri di atas, pembaca menyiapkan “filter” untuk membedakan proses berpikir biasa dari proses berpikir ilmiah.

Langkah-Langkah dalam Penalaran Ilmiah

Untuk menerapkan penalaran ilmiah secara praktik, baik dalam penelitian, tugas akademik, maupun pemecahan masalah sehari-hari, berikut adalah rangkaian langkah yang dapat diikuti:

1. Identifikasi masalah atau fenomena
   Langkah pertama adalah mengidentifikasi dengan jelas apa yang akan dianalisis atau dipahami, fenomena apa, variabel apa, atau fenomena sosial/alam apa yang menjadi fokus.
2. Pengumpulan data atau observasi
   Setelah masalah jelas, dilakukan pengumpulan data atau observasi terhadap fenomena tersebut. Data bisa berupa kuantitatif, kualitatif, atau bahkan kajian literatur.
3. Membuat hipotesis atau prediksi
   Berdasarkan data/observasi awal dan kerangka teori yang relevan, selanjutnya dibentuk hipotesis (jika penelitian) atau prediksi yang kemudian akan diuji.
4. Mengontrol variabel dan melakukan eksperimen atau analisis
   Tahap ini penting khusus dalam bidang sains, namun secara analog juga berlaku untuk bidang sosial: yaitu melakukan analisis kuantitatif atau kualitatif untuk menguji hubungan, variabel, atau pola yang ada.
5. Analisis dan evaluasi bukti
   Data yang telah dikumpulkan kemudian dianalisis dengan metoda yang tepat, dievaluasi apakah mendukung hipotesis atau tidak. Keabsahan, reliabilitas, dan validitas bukti juga diperhatikan.
6. Menarik kesimpulan
   Berdasarkan hasil analisis, maka ditariklah kesimpulan yang menjawab pertanyaan awal atau hipotesis. Kesimpulan harus logis, terbukti, dan sesuai dengan bukti.
7. Revisi dan generalisasi
   Terakhir, jika diperlukan, dilakukan revisi kerangka atau teori berdasarkan hasil, serta bisa dilakukan generalisasi atau rekomendasi untuk penelitian/implementasi selanjutnya.

Tahapan-tahapan tersebut sebenarnya paralel dengan metode ilmiah, yang menegaskan bahwa proses berpikir ilmiah tidak spontan, tetapi terstruktur.

Contoh Penalaran Ilmiah

Untuk memberikan gambaran konkret bagaimana penalaran ilmiah diterapkan, berikut beberapa contoh:

• Contoh di bidang pendidikan: Sebuah penelitian di SMA menemukan bahwa “kemampuan awal penalaran ilmiah peserta didik” pada materi ekosistem ternyata rendah (rata-rata berada pada kategori kurang) dan faktor-faktor penyebabnya antara lain: metode pembelajaran yang belum sesuai, media pembelajaran kurang bervariasi, dan motivasi siswa rendah. [Lihat sumber Disini - online-journal.unja.ac.id]
  Dalam hal ini langkah-langkah penalaran ilmiah berlangsung mulai dari identifikasi masalah (rendahnya kemampuan), observasi/data awal, analisis faktor penyebab, kemudian kesimpulan dan rekomendasi.
• Contoh di bidang umum/ilmiah: Dalam kajian “Analisis Penalaran Ilmiah Mahasiswa …” disebut bahwa indikator-indikator penalaran ilmiah meliputi kontrol variabel, probabilitas, proporsional, korelasi, dan hipotetik-deduktif. [Lihat sumber Disini - online-journal.unja.ac.id]
  Ini menunjukkan bahwa proses berpikir ilmiah mensyaratkan aspek aspek tersebut, misalnya seorang mahasiswa ketika meneliti suatu variabel harus bisa mengontrol variabel lain dan menguji hipotesis.
• Contoh dalam argumentasi/penulisan ilmiah: Sebuah jurnal menyebut bahwa “penalaran deduktif dan induktif merupakan metode utama yang mendasari pengembangan argumen dalam penulisan ilmiah” (Sriyanti, Hidayat & Marlia, 2024) [Lihat sumber Disini - journal.universitaspahlawan.ac.id]
  Sebagai contoh, jika seorang penulis menulis artikel ilmiah, ia bisa menggunakan metode induktif (dari data observasi menuju generalisasi) atau deduktif (dari teori umum ke kesimpulan khusus), dan ini adalah bagian dari proses penalaran ilmiah.

Kesimpulan

Dari ulasan di atas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

• Penalaran ilmiah merupakan proses berpikir yang logis, sistematis, dan berbasis bukti, bukan sekadar opini atau intuisi semata.
• Definisinya mencakup unsur premis, data/fakta, analisis, serta kesimpulan yang dapat diuji dan diverifikasi.
• Ciri-ciri khasnya meliputi berpikir logis, analitis, ada struktur berpikir yang jelas, serta penggunaan bukti yang bisa diuji.
• Langkah-langkah penalaran ilmiah menuntun kita dari identifikasi masalah hingga revisi dan generalisasi hasil.
• Contoh-contoh penerapan nyata menunjukkan bahwa penalaran ilmiah bukan hanya teori, tetapi juga digunakan dalam penelitian pendidikan, sains, maupun penulisan ilmiah.
• Dengan menguasai kemampuan penalaran ilmiah, seseorang, baik siswa, guru, peneliti ataupun profesional, akan lebih mampu menyelami fenomena, mengajukan hipotesis, menguji, serta menarik kesimpulan yang akurat dan bermanfaat.

Untuk situs web atau institusi pendidikan yang ingin mengembangkan kompetensi berpikir kritis dan ilmiah, memahami dan melatih penalaran ilmiah menjadi hal yang sangat strategis. Semoga artikel ini bermanfaat untuk pembaca dalam memahami dan menerapkan konsep penalaran ilmiah secara lebih mendalam.