Penelitian bertujuan menganalisis perbedaan keterampilan argumentasi siswa dari penggunaan teknik instruksional concept map di tahap deciding – project based learning. Desain penelitian adalah quasi experimental dengan rancangan postest only non-equivalent control group design. Populasi penelitian adalah 142 siswa kelas X SMA MIPA SMA Negeri Gondangrejo. Penentuan sampel mengunakan cluster random sampling, terdiri dari 70 siswa yaitu 34 siswa kelas X MIPA 1 sebagai kelas kontrol dan 36 siswa kelas X MIPA 3 sebagai kelas eksperimen yang ditentukan berdasarkan uji F berpasangan dengan nilai signifikasi 0,95 (> 0,05). Instrumen penelitian terdiri dari RPP yang divalidasi oleh ahli pendidikan, expert concept map yang divalidasi oleh ahli materi, dan soal argumentasi yang divalidasi menggunakan model Rasch. Data keterampilan argumentasi siswa diperoleh dari assessment yang disusun sesuai komponen argumentasi Toulmin yaitu evidence, warrant, backing, qualifier, rebuttal, dan claim sejumlah 11 soal benar salah dilengkapi dengan alasan berdasarkan materi komponen ekosistem dan interaksi antar komponennya. Teknik analisis data menggunakan uji independent sample t-test untuk mengetahui perbedaan keterampilan argumentasi siswa setelah menggunakan teknik instruksional concept map di tahap deciding – project based learning. Hasil uji hipotesis menunjukan bahwa nilai signifikasi sebesar 0,001 (< 0>