Masalah dalam penelitian ini adalah siswa mengalami kesulitan dalam memahami konsep, terutama pada konsep pemanasan global karena merupakan salah satu materi yang sulit dan ada beberapa konsep yang dianggap abstrak oleh siswa, sehingga dapat menimbulkan persepsi yang berbeda oleh siswa serta dapat menimbulkan miskonsepsi. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi miskonsepsi siswa menggunakan tes diagnostik (two-tier test) setelah pembelajaran model predict-observe-explain (POE), kemudian menganalisis penurunan miskonsepsi siswa. Penelitian ini dilaksanakan di SMPN 5 Kota Sukabumi. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif dengan desain penelitian one-group-pretest-posttest Design. Sampel yang digunakan diambil dari populasi dengan teknik purposive sampling, yaitu kelas VII A dengan jumlah sampel sebanyak 41 orang. Teknik pengumpulan data dilakukan dengan tes diagnostik (two-tier test) yaitu soal pilihan ganda dengan dua tahap pemilihan jawaban, dan lembar observasi. Instrumen soal terdiri dari 10 soal masing-masing dengan 3 pilihan jawaban dan 4 pilihan alasan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat miskonsepsi pada saat pretest. Penurunan miskonsepsi siswa setelah pembelajaran model POE adalah rata-rata 66% dan tiap konsep adalah 64,98%. Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pada pembelajaran POE ini dapat dijadikan atlternatif pembelajaran untuk mengurangi miskonsepsi dapat dilihat dari nilai siswa antara sebelum pembelajaran (pretest) dan setelah pembelajaran posttestyangmenunjukkan penurunan miskonsepsi. Kata Kunci: Tes Diagnostik (Two-Tier Test), ModelPredict-Observe-Explain(POE), Miskonsepsi, Pemanasan Global