Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan : (1) kemampuan berpikir kritis siswa pada materi larutan penyangga kelas XI IPA 3 di SMA Negeri 2 Surakarta tahun pelajaran 2017/2018 dengan menerapkan model pembelajaran Problem Solving dilengkapi LKPD dan (2) prestasi belajar siswa pada materi larutan penyangga kelas XI IPA 3 di SMA Negeri 2 Surakarta tahun pelajaran 2017/2018 dengan menerapkan model pembelajaran Problem Solving dilengkapi LKPD.
Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas yang terdiri dari dua siklus. Setiap siklusnya terdapat empat tahapan, yaitu perencanaan, pelaksanaan tindakan, pengamatan, dan refleksi. Subjek penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA 3 SMA Negeri   2   Surakarta   tahun   pelajaran   2017/2018.   Data   yang   diperoleh   berupa kemampuan berpikir kritis dan prestasi belajar (aspek pengetahuan, sikap, dan keterampilan). Sumber data adalah guru dan siswa. Teknik pengumpulan data adalah dengan tes dan nontes, selanjutnya dianalisis secara deskriptif kualitatif.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa : (1) Penerapan model pembelajaran Problem Solving dilengkapi LKPD dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa kelas XI IPA 3 SMA Negeri 2 Surakarta tahun pelajaran 2017/2018 pada materi larutan  penyangga  dan  telah  mencapai  target  yang  telah  ditentukan.  Sebelum penelitian  tindakan  kelas  dilakukan  persentase  kemampuan  berpikir  kritis  siswa dengan kategori tinggi sebesar 32,35%, pada siklus I mengalami peningkatan menjadi 41,18%, sedangkan pada siklus II siswa dengan kategori kemampuan berpikir kritis tinggi sebesar 76,47%, (2) Penerapan model pembelajaran Problem Solving dilengkapi LKPD dapat meningkatkan prestasi belajar siswa kelas XI IPA 3 SMA Negeri 2 Surakarta tahun pelajaran 2017/2018 dalam materi larutan penyangga dan telah mencapai target yang telah ditentukan. Peningkatan tersebut dapat dilihat dari hasil penilaian prestasi belajar siswa pada aspek pengetahuan siklus I ketuntasan siswa sebesar 44,12% meningkat menjadi 79,41% pada siklus II. Pada aspek sikap siklus I, siswa dengan kategori sangat baik dan baik sebesar 91,17% meningkat menjadi 100% pada siklus II, sehingga taret aspek sikap telah tercapai. Persentase aspek keterampilan telah mencapai target dengan kategori minimal baik pada siklus I sebesar 100%.