Tujuan penelitian pengembangan ini adalah mengembangkan instrumen penilaian heat and temperature concept inventory (HTCI) yang mampu mengukur kemampuan penyelesaian masalah. Jenis penelitian ini adalah penelitian dan pengembangan atau research and development (R&D) dengan menggunakan prosedur pengembangan instrumen tes menurut Djemari Mardapi. Instrumen divalidasi oleh ahli pengukuran, ahli fisika, ahli pendidikan fisika dan guru. Instrumen ini dianalisis menggunakan indeks Aiken. Instrumen penilaian HTCI terdiri dari 9 butir soal uraian dan telah diujicobakan kepada 532 siswa. Hasil pengukuran berupa data politomus yang dianalisis dengan model Rash dan menggunakan program QUEST.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penilaian ahli instrumen tes HTCI dengan nilai indeks validitas Aiken butir soal berada pada rentang 0,83 sampai 0,96. Nilai daya beda dari 9 item berbeda-beda yakni 5 item yang memiliki nilai daya beda pada kategori sedang dan 4 item memiliki daya beda pada kategori baik. Keseluruhan item pada instrumen penilaian memiliki daya beda lebih besar dari 0,3 dan tingkat kesukaran item pada rentang antara -1 sampai dengan 2 sehingga dapat disimpulkan item dapat digunakan. Reabilitas instrumen penilaian untuk mengukur kemampuan penyelesaian masalah terukur reabilitas item sebesar 0,61 dan reabilitas instrumen sebesar 0,93 menunjukkan bahwa instrumen memiliki reabilitas tinggi.
Profil kemampuan penyelesaian masalah peserta didik SMA N 1 Surakarta, SMA N 1 Kartasura dan SMA N 7 Surakarta pada aspek memahami masalah memiliki skor rata-rata sebesar 67%, aspek merencanakan strategi sebesar 67%, aspek penerapan strategi sebesar 65%, aspek dan evaluasi sebesar 59% sehingga apabila dirata-rata profil kemampuan penyelesaian masalah siswa tergolong baik.
