Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan keterampilan mengamati pada pembelajaran IPA siswa kelas IV SD Negeri Pajang II No.171 Surakarta Tahun Ajaran 2017/2018 dengan menerapkan model Predict Observe Explain (POE). Jenis penelitian ini adalah penelitian tindakan kelas (PTK) yang terdiri dari tiga siklus dengan empat tahapan, yaitu perencanaan, tindakan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian ini adalah guru kelas IV dan 26 siswa kelas IV SD Negeri Pajang II No.171 Surakarta Tahun Ajaran 2017/2018. Teknik pengumpulan data menggunakan tes, observasi, wawancara, dan dokumentasi. Uji validitas data dengan menggunakan validitas isi dan teknik triangulasi. Teknik analisis data yang digunakan yaitu dengan model analisis interaktif yang terdiri dari empat komponen, antara lain pengumpulan data, reduksi data, penyajian data, dan penarikan kesimpulan.
Berdasarkan hasil penelitian dan hasil observasi menunjukkan bahwa penerapan model pembelajaran POE dapat meningkatkan keterampilan mengamati pada pembelajaran IPA. Selain itu, aktivitas siswa dan kinerja guru dalam pembelajaran juga meningkat. Ditinjau dari nilai Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM) yaitu ?75 (terampil), diperoleh nilai rata-rata kelas hasil tes pratindakan 39,30 dengan ketuntasan klasikal 0,00%; pada siklus I pertemuan 1 eksperimen 1 nilai rata-rata kelas meningkat menjadi 43,30 dengan ketuntasan klasikal 7,69% dan pada eksperimen 2 nilai rata-rata kelas 44,76 dengan ketuntasan klasikal 11,53%; pada siklus I pertemuan 2 eksperimen 1 nilai rata-rata kelas meningkat menjadi 47,26 dengan ketuntasan klasikal 15,38% dan pada eksperimen 2 nilai rata-rata kelas 50,73 dengan ketuntasan klasikal 23,07%; pada siklus II pertemuan 1 eksperimen 1 nilai rata-rata kelas meningkat menjadi 57,84 dengan ketuntasan klasikal 30,76% dan pada eksperimen 2 nilai rata-rata kelas 61,42 dengan ketuntasan klasikal 50%; pada siklus II pertemuan 2 nilai rata-rata kelas meningkat menjadi 69,34 dengan ketuntasan klasikal 69,23%; pada siklus III pertemuan 1 nilai rata-rata kelas meningkat menjadi 75 dengan ketuntasan klasikal 80,76% dan pada pertemuan 2 nilai rata-rata kelas meningkat menjadi 84 dengan ketuntasan klasikal 92%. 
Berdasarkan hasil penelitian, disimpulkan bahwa melalui penerapan model POE dapat meningkatan keterampilan mengamati siswa kelas IV SD N Pajang II No.171 Surakarta Tahun Ajaran 2017/2018.