Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan keterampilan proses sains (KPS) dan hasil belajar pengetahuan siswa kelas VII pada materi Ekologi dan Keanekaragaman Hayati melalui penerapan model pembelajaran Investigation Through Cooperaive Problem Solving (ITCPS). Penerapan model ITCPS dapat meningkatkan penguasaan konsep sains pada siswa hingga dapat meningkatkan keterampilan proses sains dan juga hasil belajar siswa terutama ranah pengetahuan. Hal ini karena siswa melakukan kegiatan pembelajaran dengan mengamati ekosistem sekolah, mengidentifikasi lingkungan biotik dan abiotik, membuat poster rantai, jaring, dan piramida makanan, melakukan pengamatan tumbuhan di lingkungan tercemar, mempresentasikan hasil diskusi, dan menarik kesimpulan sehingga dapat meningkatkan KPS dan hasil belajar pengetahuan siswa. Metode penelitian ini adalah Penelitian Tindakan Kelas (PTK) dengan model Kemmis dan Mc Tagart, dilakukan selama dua siklus. Dalam setiap siklus terdapat empat tahap, yaitu perencanaan, pelaksanaan tindakan, observasi, dan refleksi. Penelitian ini menggunakan teknik pengumpulan data observasi selama pelaksanaan tindakan dilakukan, wawancara dengan guru, dan tes keterampilan proses sains dan hasil belajar pengetahuan siswa. Penelitian menggunakan teknik analisis data secara kualitatif didukung oleh data kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat peningkatan jumlah siswa yang memenuhi KKTP pada penilaian KPS dan hasil belajar pengetahuan. Menurut hasil observasi, rata-rata ketuntaasan KPS saat siklus I sebesar 60% dan siklus II sebesar 100%. Hasil penilaian keterampilan proses sains pada setiap aspek meningkat pada setiap siklusnya. Nilai rata-rata pada aspek mengobservasi prasiklus sebesar 45,56; siklus I sebesar 55,56; siklus II sebesar 94,44. Aspek mengklasifikasi prasiklus sebesar 41,11; sikus I sebesar 47,78; siklus II sebesar 82,22. Aspek menginterpretasi prasiklus sebesar 44,44; siklus I sebesar 52,22; siklus II sebesar 88,89. Aspek berhipotesis prasiklus sebesar 26,67; siklus I sebesar 36,67; siklus II sebesar 70. Aspek mengkomunikasikan prasiklus sebesar 27,78; siklus I sebesar 45,56; siklus II sebesar 78,89. Aspek menyimpulkan prasiklus sebesar 23,33; siklus I sebesar 31,11; siklus II sebesar 70. Selain itu, rata-rata ketuntasan hasil belajar pada prasiklus sebesar 0%, siklus I sebesar 26,67%, dan siklus II sebesar 96,67%.