Kurikulum Merdeka menekankan penguasaan keterampilan abad ke-21 yang meliputi keterampilan berpikir, diantaranya metakognitif dan argumentasi. Disisi lain, implementasi penguasaan kedua aspek tersebut belum dilakukan saat pembelajaran. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh model pembelajaran SSCS terhadap kemampuan metakognitif dan keterampilan argumentasi ilmiah siswa pada materi sistem imunitas. Jenis penelitian ini deskripsi kuantitatif (kuasi eksperimen). Sampel penelitian sebanyak 70 peserta didik dari kelas XI 1 dan kelas XI 2 SMA Negeri 16 Semarang, masing-masing kelas sebanyak 35 peserta didik. Teknik sampling yang digunakan simple random sampling. Data dikumpulkan melalui observasi, wawancara, kuesioner, dan tes. Data dianalisis dengan uji multivariate of variance dan uji N-Gain. Hasil penelitian menunjukkan SSCS berpengaruh secara bersama-sama terhadap kemampuan metakognitif dan keterampilan argumentasi ilmiah siswa kelas XI SMA N 16 Semarang pada materi sistem imunitas, dengan nilai signifikansi menurut Pillai’s Trace, Wilk’s Lambda, Hotelling’s Trace, dan Roy’s Largest Root sebesar 0.008 < 0.05. Secara terperinci, SSCS berpengaruh terhadap kemampuan metakognitif (sig. 0.002 < 0.05 dan hasil uji N-Gain 0,38), serta berpengaruh terhadap keterampilan argumentasi ilmiah (sig. 0.007 < 0.05 dan hasil uji N-Gain 0,68). Ini membuktikan SSCS mampu memberikan peningkatan cukup signifikan terhadap kemampuan metakognitif dan keterampilan argumentasi ilmiah siswa.