Tantangan di dunia pendidikan pada abad 21 menuntut peserta didik untuk memiliki keterampilan 4C yaitu critical thinking and problem solving, creativity and innovation, collaboration dan communication. Salah satu kemampuan komunikasi yang berperan penting dalam pembelajaran sains adalah kemampuan argumentasi ilmiah. Kemampuan argumentasi ilmiah dapat dikembangkan melalui kegiatan pembelajaran. Diperlukan model pembelajaran yang dapat memfasilitasinya yaitu model pembelajaran Auditory, Intellectually, Repetition (AIR). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh implementasi model pembelajaran AIR berbantuan Talking Stick terhadap kemampuan argumentasi peserta didik pada materi larutan penyangga. Larutan penyangga merupakan salah satu materi kimia yang dianggap sulit dan sering terjadi kesalahan dalam memahami teori. Jenis penelitian ini adalah penelitian kuantitatif dengan desain penelitian pre test-post test non equivalen control group design. Teknik pengambilan sampel yang digunakan adalah cluster random sampling. Teknik pengumpulan data menggunakan instrumen soal tes, observasi, dokumentasi, dan wawancara. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa implementasi model pembelajaran AIR berbantuan talking stick berpengaruh terhadap kemampuan argumentasi peserta didik. Hal ini dibuktikan melalui data hasil uji N-gain kelas eksperimen (0,77) lebih tinggi daripada kelas kontrol (0,68) serta hasil uji hipotesis independent sample t-test dengan nilai sig. 2-tailed sebesar 0,012. Artinya, Ha diterima atau implementasi model pembelajaran AIR berbantuan talking stick berpengaruh terhadap kemampuan berargumentasi peserta didik.