SMA Negeri 1 Jakenan merupakan salah satu sekolah yang belum pernah melakukan tes diagnostik untuk menganalisis terkait pemahaman konsep siswa. Selama ini, belum ada guru yang melakukan diagnosa siswa yang paham konsep, tidak paham konsep, dan miskonsepsi. Hal ini diperlukan sebagai bahan evaluasi guru dalam mengukur sejauh mana tingkat pemahaman konsep siswa terhadap materi yang dipelajarinya. Pada penelitian ini, peneliti mengembangkan instrumen four-tier diagnostic test berbasis keterampilan proses sains dengan bertujuan untuk mengidentifikasi miskonsepsi siswa pada materi redoks. Penelitian ini menggunakan model pengembangan Research and Develompement (R&D). Subjek uji coba skala kecil yaitu siswa kelas XI MIPA 2 dan subjek uji skala luas yaitu siswa kelas X MIPA 3 SMA Negeri 1 Jakenan dengan menggunakan teknik purposive sampling. Hasil uji validitas menunjukkan nilai indeks Aiken’s V lebih dari 0,80 dinyatakan valid. Uji reliabilitas instrumen yang dikembangkan dinyatakan reliabel dengan nilai 0,811. Instrumen tes terdiri dari 2 soal mudah, 25 soal sedang, dan 3 soal sukar. Instrumen tes mempunyai daya pembeda dengan kategori cukup, baik, dan sangat baik. Miskonsepsi siswa pada materi redoks secara keseluruhan yaitu sebesar 70%. Pada materi redoks terdapat 8 sub materi yang terindetifikasi miskonsepsi antara lain pada sub materi reaksi oksidasi sebesar 62%, reaksi reduksi sebesar 63%, bilangan oksidasi sebesar 65%, reaksi redoks sebesar 77%, reaksi autoredoks sebesar 79%, reduktor sebesar 73%, oksidator sebesar 73%, dan tatanama senyawa sebesar 77%.