Keterampilan problem solving dan argumentasi tulis IPA merupakan contoh keterampilan abad 21 yang sangat penting untuk dikembangkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil kemampuan problem solving dan argumentasi tulis IPA siswa pada mata pelajaran IPA. Penelitian ini merupakan penelitian kualitatif untuk mendapatkan gambaran tentang keterampilan problem solving dan argumentasi tulis IPA siswa kelas IX di salah satu sekolah menengah pertama di Surakarta. Data diperoleh dari observasi dan wawancara. Jenis Penelitian ini adalah Penelitian tindak kelas (PTK) yang dilaksanakan dalam dua siklus. Subyek penelitian terdiri dari 28 Siswa kelas IX X, sumber data berasal dari guru dan siswa. Teknik pengumpulan data menggunakan observasi, tes, wawancara, dan dokumentasi. Data pada keterampilan problem solving pada aspek problem solving mengalami peningkatan. Persentase nilai untuk aspek identify the problem dari 32,14% menjadi 80,35%, identify cause of those problem dari 36,60% menjadi 83,57%, pada aspek set goals dari 39,28% menjadi 84,83%, brainstorm dari 38,39% menjadi 81,25%, choose a solution dari 34,82% menjadi 82,14% pada aspek describe a plan 33,03% menjadi 73,21% dan terakhir review and revise dari 37,50% menjadi 76,78%. Sedangkan keterampilan argumentasi tulis IPA pada aspek claim 34,48% menjadi 82,10%, pada aspek evidence dari 34,48% menjadi 83,30% sedangkan aspek reasoning dari 35,67% menjadi 72,56%. Siklus telah meningkat sesuai target yaitu 20%.