Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan: (1) prestasi belajar siswa melalui pembelajaran dengan model pembelajaran problem solving disertai Lembar Kerja Siswa (LKS) pada materi stoikiometri kelas X M-IPA 3 SMA Negeri Kebakkramat tahun pelajaran 2017/2018, dan (2) kemampuan berpikir kritis siswa melalui pembelajaran dengan model pembelajaran problem solving disertai Lembar Kerja Siswa (LKS) untuk materi stoikiometri kelas X M-IPA 3 SMA Negeri Kebakkramat tahun pelajaran 2017/2018.
Penelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang dilakukan dalam dua siklus. Setiap siklusnya terdapat empat tahapan, yaitu perencanaan, pelaksanaan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah siswa kelas X MIPA 3 SMA Negeri Kebakkramat tahun ajaran 2017/2018. Data yang diperoleh berupa prestasi belajar (aspek pengetahuan, sikap, keterampilan) dan kemampuan berpikir kritis siswa. Teknik pengumpulan data melalui observasi, wawancara, kajian dokumen, angket dan tes. Teknik analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskriptif kualitatif. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: (1) penerapan model pembelajaran problem solving dapat meningkatkan prestasi belajar pada materi stoikiometri siswa kelas X M-IPA 3 SMA Negeri Kebakkramat tahun pelajaran 2017/2018. Hasil tes pengetahuan menunjukkan pada siklus I presentase ketuntasan aspek pengetahuan siswa adalah 36,11% dan pada siklus II meningkat menjadi 75,00%. Pencapaian ketuntasan aspek sikap adalah 100% dan pencapaian pada aspek keterampilan sebesar 100%. (2) Penerapan model pembelajaran
problem solving dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis pada materi stoikiometri siswa kelas X M-IPA 3 SMA Negeri Kebakkramat Tahun Pelajaran 2017/2018. Hasil penelitian menunjukan pelaksanaan tindakan siklus I presentase ketuntasan siswa  sebesar 67,00% dan pada siklus II meningkat menjadi 82,00%.

Kata Kunci : Problem solving , Lembar Kerja Siswa (LKS), kemampuan berpikir kritis, prestasi belajar, stoikiometri