Penelitian ini dilatarbelakangi oleh rendahnya kemampuan argumentasi ilmiah siswa di SMAN 16 Semarang. Masalah ini terjadi karena guru hanya fokus pada materi dan hanya menggunakan model pembelajaran ceramah saja, serta jarang sekali menggunakan model pembelajaran lain yang menuntut siswa untuk melakukan pengamatan secara langsung melalui kegiatan penyelidikan. Hal ini menyebabkan siswa kurang dibekalinya kemampuan dalam memecahkan suatu persoalan sehingga kemampaun argumentasi siswa masih belum optimal. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh penerapan model pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) terhadap kemampuan argumentasi ilmiah siswa pada materi hidrolisis garam. Jenis penelitian ini yaitu penelitian kuantitatif. Metode yang digunakan adalah quasi experiment dengan rancangan non-equivalent control group design. Teknik penelitian ini menggunakan random sampling. Teknik pengumpulan data menggunakan observasi, wawancara, tes, dan dokumentasi. Populasi dalam penelitian ini adalah kelas XI SMAN 16 Semarang serta yang menjadi sampel yaitu kelas XI MIPA 1 dan XI IPS 1. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan model pembelajaran POE berpengaruh terhadap kemampuan argumentasi ilmiah siswa. Hal ini dibuktikan dengan hasil uji hipotesis independent sample t test dengan nilai sig. 2 tailed sebesar 0,008 yang artinya Ha diterima. Serta didukung oleh hasil uji effect size sebesar 0,6 yang mempunyai presentase 73% dan dapat disimpulkan mempunyai pengaruh yang sedang. Sehingga dapat disimpulkan bahwa bahwa penerapan model pembelajaran POE berpengaruh terhadap kemampuan argumentasi ilmiah siswa pada materi hidrolisis garam.