Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) adalah ilmu yang fokus pada pengetahuan tentang alam semesta dan isinya. Ilmu ini dikembangkan secara sistematis dan terstruktur, sehingga tidak hanya mencakup kumpulan fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja, tetapi juga merupakan proses penemuan yang terstruktur. Pembelajaran sains tidak hanya harus fokus pada aspek pengetahuan, tetapi juga harus memberikan pengalaman langsung bagaimana sains diterapkan dalam menemukan produk sains.
Dengan demikian, pembelajaran sains diharapkan dapat meningkatkan pengetahuan sains siswa dan membantu mereka dalam menyelesaikan permasalahan kehidupan sehari-hari. Keberhasilan siswa dalam pembelajaran sains sangat tergantung pada proses pembelajaran yang dilakukan oleh guru di kelas. Oleh karena itu, guru harus memiliki kompetensi pedagogi dan profesional yang baik.
Proses pembelajaran sains seharusnya mendorong siswa untuk melakukan penyelidikan atau eksperimen sendiri dalam menemukan konsep sains. Namun, tidak semua sekolah memiliki fasilitas laboratorium IPA yang memadai. Oleh karena itu, guru harus lebih kreatif dalam menggunakan sumber belajar yang tersedia untuk membantu siswa memahami konsep sains.
Kebiasaan belajar siswa dan latar belakang orang tua mereka juga berpengaruh terhadap keberhasilan siswa dalam pembelajaran sains. Orang tua memiliki peran penting dalam memfasilitasi pembelajaran IPA anak-anak mereka dengan cara membimbing dan memberikan motivasi agar anak-anak tersebut memiliki semangat untuk belajar.
Berdasarkan Undang-Undang No. 20 Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional, pendidikan karakter esensial tercermin dalam fungsi dan tujuan pendidikan yaitu untuk mengembangkan kemampuan dan membentuk watak serta peradaban bangsa yang bermartabat. Tujuan dari pendidikan ini adalah untuk berkembangnya potensi peserta didik agar menjadi manusia yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berakhlak mulia, sehat, berilmu, cakap, kreatif, mandiri, dan menjadi warga negara yang demokratis serta bertanggung jawab. Pendidikan ini bertujuan untuk mencerdaskan kehidupan bangsa.
Kegiatan ekstrakurikuler dapat memberikan dampak positif dalam penguatan pendidikan karakter karena merupakan wadah pengembangan potensi peserta didik. Para peserta didik diharapkan dapat mengembangkan profil karakter Pelajar Pancasila melalui kegiatan tersebut, yaitu: (1) kemampuan bergaul dengan orang dari latar belakang yang berbeda, (2) kemampuan bekerja sama dengan orang lain, (3) kemampuan mengembangkan ide-ide baru dan kreatif, (4) kemampuan berpikir kritis, (5) kemampuan mandiri, dan (6) keimanan dan ketaqwaan kepada Tuhan Yang Maha Esa serta memiliki akhlak yang mulia.
Beberapa kegiatan ekstrakurikuler yang memiliki keterkaitan dengan IPA sebenarnya banyak. Terdapat kegiatan ekstrakurikuler yang langsung berhubungan dengan IPA di antaranya adalah Pramuka dan PMR (Palang Merah Remaja).
Ekstrakurikuler pramuka adalah salah satu yang sering diminati oleh para siswa SMP. Di dalam pramuka tentunya mengajarkan hal-hal yang mengenai 10 dasa darma yang selalu dipegang oleh setiap anggota pramuka. Kegiatan yang dilakukan oleh pramuka sering kali di lakukan di alam terbuka yang secara langsung berinteraksi dengan alam. Secara tidak langsung siswa akan memperhatikan alam sekitarnya. Perilaku ini yang membuat pengetahuan siswa bertambah secara tidak langsung.
Siswa yang merasa penasaran dengan lingkungan sekitar bisa saja menanyakan kepada teman sebayanya atau menanyakan kepada guru atau pembina pramuka. Selain pengetahuan di dalam kepramukaan juga dituntut secara tidak langsung untuk ikut terampil dalam menggunakan barang dan alam sekitar. Contohnya menggunakan tali dengan mengaitkan antara pohon untuk menjadikannya jemuran dan lain sebagainya.
Materi-materi yang menunjang pengetahuan dan keterampilan siswa di dalam kepramukaan di antaranya: (1) Sejarah, (2) Latihan kepemimpinan, (3) Sandi, (4) Tali temali dan (5) Pertolongan pertama pada kecelakaan. Materi-materi di atas adalah materi pokok yang di dalamnya masih banyak cabang ilmu yang bisa meningkatkan pengetahuan dan keterampilan siswa.
Ekstrakurikuler selanjutnya adalah PMR (Palang Merah Remaja). PMR sering tampil dalam menangani siswa yang mengalami cedera pada saat upacara bendera atau kegiatan lainnya. Siswa PMR memiliki segudang ilmu tentang penanganan korban, keadaan darurat dan lain sebagainya. Di dalam PMR siswa dilatih untuk (1) Menjaga kesehatan, (2) Siap siaga terhadap bencana, (3) Mengikuti aksi sosial dan (4) Mempererat persahabatan.