Tujuan penelitian dilaksanakan yaitu meningkatkan kemampuan kognitif anak usia 5–6 tahun melalui penerapan permainan sains pada anak kelompok B TK YPAB Permata Hati Surakarta tahun ajaran 2018/2019.Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas (PTK) dengan pendekatan kuantitatif dan kualitatif. Penelitian ini dilaksanakan dalam dua siklus dan tiap siklus terdiri dari tiga pertemuan. Setiap pertemuan terdiri dari perencanaan, pelaksanaan, pengamatan, dan refleksi. Subyek pada penelitian ini adalah anak usia 5–6 tahun yakni siswa kelompok B TK YPAB Permata Hati Surakarta yang berjumlah 15 anak. Teknik pengumpulan data yang digunakan pada penelitian ini adalah observasi, wawancara, tes, dokumentasi. Analisis data pada penelitian ini menggunakan analisis data kuantitatif dan analisis data kualitatif yakni analisis data interaktif model Miles dan Hubberman.Hasil penelitian tindakan kelas ini menunjukkan adanya peningkatan kemampuan kognitif anak usia 5–6 tahun pada setiap siklus. Pada tahap pratindakan diperoleh ketuntasan 33,33% atau 5 anak. Pada siklus I kemampuan kognitif anak mengalami peningkatan sebesar 60% atau 9 anak. Pada siklus II diperoleh ketuntasan kemampuan kognitif anak sejumlah 12 anak atau 80%. Berdasarkan hasil penelitian tindakan kelas yang dilaksanakan dalam dua siklus dapat disimpulkan bahwa melalui penerapan permainan sains dapat meningkatkan kemampuan kognitif anak usia 5–6 tahun pada anak kelompok B TK YPAB Permata Hati Surakarta TahunAjaran 2018/2019.Kata Kunci: Kemampuan kognitif, pembelajaran sains anak usia dini, permainan sains