Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penerapan model pembelajaranPDEODE (Predict-Discuss-Explain-Observe-Discuss-Explain) terhadap penguasaan konsep dansikap ilmiah siswa pada pembelajaran konsep pencemaran lingkungan. Jenis penelitian adalah quasiexperimental dengan desain non equivalent control goup pretest-posttest. Penelitian dilakukan disalah satu SMA Negeri di Bandung, terdiri dari dua kelas yaitu kelas eksperimen dan kontrol. Teknikpenentuan sampel dilakukan melalui cluster random sampling. Berdasarkan uji statistikaindependent t test , hasil penelitian menunjukkan bahwa model pembelajaran PDEODE berpengaruhsecara signifikan terhadap peningkatan penguasaan konsep siswa pada α0,05. Skor N-gain yangdidapatkan kelas eksperimen dan kelas kontrol berada pada kategori yang sama yakni kategorisedang,yakni 0,58 pada kelas eksperimen dan 0,43 pada kelas kontrol. Persentase sikap ilmiah padakelas eksperimen (83,13%%) lebih besar dibandingkan kelas kontro ((79,26%). Respon siswaterhadap pembelajaran PDEODE memberikan respon positif. Berdasarkan temuan dan hasilpenelitian ini, maka model pembelajaran PDEODE dapat dijadikan salah satu alternatif modelpembelajaran yang dapat diterapkan di sekolah yang berpusat pada siswa.