A. Pentingnya pembelajaran sains yang terintegrasi
Definisi belajar telah banyak dikemukakan oleh pakar pendidikan, khususnya pembelajaran sains. Salah satu dari pembelajaran sains, yang paling banyak digunakan adalah teori belajar bermakna dari Ausubel (meaningful verbal learning). Ausubel (1980) dalam Ratna Wilis Dahar (1985), mengemukakan pentingnya belajar untuk menemukan kebermakna–an baru apabila dihubungkan dengan konsep-konsep yang sudah ada pada struktur kognitif sebelumnya. Siswa tidak hanya sekedar menerima sejumlah konsep tapi juga membelajarkan aktivitas berpikirnya, tugas seorang guru adalah membantu siswa untuk memperoleh keterkaitan pengetahuan antara pemahamannya yang baru terhadap kerangka kognitif yang telah dimilikinya. Teori ini didukung oleh Winkel (1996) dalam Ratna Wilis Dahar (1985). Proses belajar juga harus memperhatikan pengalaman spesifik dalam kehidupan sehari-hari, perlahan-lahan dari yang konkrit ke abstrak.
Kebermaknaan belajar sains bergantung pada hubungan keterkaitan antar elemen informasi dalam suatu konsep dengan konsep lain. Pembelajaran akan lebih berhasil atau bermakna bila memperhatikan ranah-ranah kognitif, afektif, dan psikomotor. Biggs dan Tefler mengemukakan bahwa tujuan yang hendak dicapai dalam suatu kegiatan belajar mengajar dapat dibedakan menjadi 4 hal, yaitu:
1. Belajar kognitif seperti memperoleh pengetahuan.
2. Belajar afektif seperti belajar tentang perasaan, nilai- nilai dan emosi.
3. Belajar yang berkenaan dengan isi pelajaran, seperti yang ditentukan dalam silabus semacam pokok bahasan).
4. Belajar yang berkenaan dengan proses, seperti bagaimana suatu hasil dapat diperoleh.