Penelitian ini adalah penelitian pengembangan (Research and Development) yang bertujuan untuk mengembangkan perangkat pembelajaran dengan instrumen self dan peer assessment berbasis diskusi online isu sosiosaintifik serta mengetahui pengaruhnya terhadap keterampilan argumentasi siswa pada materi pencemaran lingkungan. Penelitian ini menggunakan model pengembangan 4D yang terdiri dari tahap pendefinisian (define), tahap perancangan (design), tahap pengembangan (develop) dan tahap penyebaran (disseminate) yang dikembangkan oleh Thiagarajan, Semmel, dan Semmel (1974). Tahapan disseminate yang merupakan tahapan penyebaran tidak dilakukan. Perangkat pembelajaran yang dikembangkan adalah RPP, LKPD, instrumen evaluasi, instrumen self dan peer assessment. Subjek dalam penelitian ini adalah peserta didik dari kelas X MIPA 4 SMA Negeri 5 Semarang tahun ajaran 2020/2021. Teknik pengambilan sampel menggunakan teknik simple random sampling pada uji lapangan terbatas dengan 6 peserta didik dan teknik sampling jenuh dalam uji lapangan operasional dengan jumlah 35 peserta didik. Perangkat pembelajaran yang dikembangkan telah divalidasi oleh dosen ahli pendidikan, ahli materi, ahli media dan praktisi (guru) serta telah dilakukan revisi sehingga didapatkan hasil yang layak digunakan. Hasil analisis kelayakan dari ahli pendidikan diperoleh nilai yaitu RPP 80,4% (layak), LKPD 80% (layak), instrumen evaluasi 80% (layak), self assessment 80% (layak), dan peer assessment 80% (layak). Sedangkan dari ahli materi diperoleh nilai pada RPP 78% (layak) dan LKPD 78% (layak), dan penilaian dari ahli media diperoleh nilai LKPD 90% (sangat layak), instrumen self assessment 93,3% (sangat layak), dan instrumen peer assessment 90% (sangat layak), adapun penilaian dari 3 guru biologi diperoleh nilai RPP 83% (sangat layak), LKPD 80% (layak), instrumen evaluasi 84% (sangat layak), self assessment 80% (layak), dan peer assessment 80% (layak) dan tanggapan dari peserta didik diperoleh nilai yaitu LKPD 88% (sangat layak), instrumen self assessment 86% (sangat layak) dan instrumen peer assessment 88% (sangat layak). Hasil penelitian yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa perangkat pembelajaran yang dikembangkan layak untuk digunakan dalam pembelajaran. Hasil penelitian selanjutnya pada uji lapangan operasional menggunakan pretest dan posttest dengan perhitungan t-test diperoleh thitung (14,419) > ttabel (2,032) yang artinya H0 ditolak dan Ha diterima. Hasil perhitungan yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa perangkat pembelajaran dengan instrumen self dan peer assessment berbasis diskusi online isu sosiosaintifik berpengaruh terhadap keterampilan argumentasi peserta didik dengan skor gain sebesar 0,5555 pada materi pencemaran lingkungan dengan kategori peningkatan sedang