Tujuan penelitian adalah menguji kelayakan model pembelajaran CPSPOE dalam meningkatkan keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa SMP. Penilaian kelayakan model CPSPOE yang dikembangkan ditinjau dari 9 aspek, yaitu: 1) karakteristik model, 2) rasional model, 3) landasan teori, 4) kelengkapan unsur, dan 5) sintaks, 6) sistem sosial, 7) prinsip reaksi, 8) sistem pendukung, dan 9) dampak pembelajaran. Validasi produk model pembelajaran melalui teknik expert judgment dengan 6 (enam) ahli yang kemudian dilakukan estimasi reliabilitas antar rater Intraclass Correlation Coefficients (ICC). Integrasi model CPS dan POE menggabungkan model tersebut menjadi CPSPOE melalui sintaks model pembelajaran menjadi Problem Stimulation, Problem Finding, Predict, Idea Finding, Solution Finding, Explain. Ditemukan nilai reliabilitas 0,976 dengan ICC 0,871 dinyatakan memiliki stabilitas yang tinggi. Model CPSPOE memiliki kepraktisan dengan kriteria sangat baik, mudah diterapkan dalam pembelajaran IPA SMP dan layak untuk memberdayakan keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa.