Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan: (1) penerapan pembelajaran tematik di kelas IV SD Negeri di Kecamatan Serengan; (2) kelayakan produk model Problem Based Learning berbasis Outdoor Study pada pembelajaran tematik tentang lingkungan peserta didik kelas IV SD Negeri di Kecamatan Serengan; (3) keefektifan model Problem Based Learning berbasis Outdoor Study pada pembelajaran tematik tentang lingkungan peserta didik kelas IV SD Negeri di Kecamatan Serengan.
Metode yang digunakan adalah penelitian dan pengembangan menurut Thiagarajan, Semmel dan Semmel yang terdiri dari pendefinisian, perencanaan, pengembangan, dan penyebaran. Teknik pengumpulan data menggunakan wawancara, observasi, tes, angket, dan dokumentasi. Teknik analisis data yang digunakan yaitu uji prasyarat (uji normalitas, uji homogenitas, dan uji keseimbangan) dan uji independent sample t-test,
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah: (1) penggunaan model pembelajaran kurang maksimal dalam mendukung kemampuan berpikir tingkat tinggi pada peserta didik dan menyelesaikan permasalahan; (2) hasil penelitian pengembangan model Problem Based Learning berbasis Outdoor Study merupakan model pembelajaran yang valid dan praktis; (3) penggunaan model Problem Based Learning berbasis Outdoor Study efektif untuk meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi peserta didik dalam pembelajaran tematik di kelas IV Sekolah Dasar.