Keterampilan berpikir kritis dibutuhkan untuk pemecahan masalah dan pemberian solusi dalam pembelajaran IPA. Tidak hanya itu, keterampilan komunikasi tertulis digunakan siswa untuk menyampaikan gagasannya. Hasil analisis soal essay keterampilan berpikir kritis di SMP N 1 Mertoyudan didapatkan nilai 58,007. Begitupun dengan keterampilan komunikasi tertulis yang masih kurang berkembang. Salah satu upaya yang dilakukan untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan penerapan model pembelajaran POE-Ed (Predict, Observe, Explain, dan Extend).Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui (1) peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa setelah penerapan model pembelajaran POE-Ed Ed (Predict, Observe, Explain, dan Extend) (2) peningkatan keterampilan komunikasi tertulis siswa setelah penerapan model pembelajaran POE-Ed Ed (Predict, Observe, Explain, dan Extend). Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif dengan desain quasi experiment dan menggunakan non equivalent control group design. Penelitian ini dilaksanakan di SMP Negeri 1 Mertoyudan dengan sampel kelas VII C sebagai kelas eksperimen dan kelas VII D sebagai kelas kontrol. Teknik pengambilan sampel yang digunakan yaitu purposive sampling. Instrumen yang digunakan berupa tes tertulis dalam bentuk soal uraian. Hasil analisis data menggunakan uji Independent Sample T-Test yaitu 0,000 < 0,05 untuk keterampilan berpikir kritis dan 0,000 < 0,05 untuk keterampilan komunikasi tertulis. Hasil uji Independent Sample T-Test menunjukkan bahwa terdapat perbedaan peningkatan keterampilan berpikir kritis dan komunikasi tertulis antara siswa yang menerapkan model pembelajaran POE-Ed (Predict, Observe, Explain, dan Extend) dengan yang tidak. Kesimpulan dari penelitian ini adalah penerapan model pembelajaran POE-Ed Ed (Predict, Observe, Explain, dan Extend) dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan komunikasi tertulisCritical thinking skills are needed for problem solving and providing solutions in science learning. Not only that, written communication skills are used by students to convey their ideas. The results of the analysis of critical thinking skills essay questions at SMP N 1 Mertoyudan obtained a value of 58.007. Likewise, written communication skills are still underdeveloped. One of the efforts made to overcome these problems is the application of the POE-Ed (Predict, Observe, Explain, Extend) learning model.This study aims to determine (1) the improvement of students' critical thinking skills after the application of the POE-Ed (Predict, Observe, Explain, Extend) learning model (2) the improvement of students' written communication skills after the application of the POE-Ed (Predict, Observe, Explain, Extend) learning model. This research is a quantitative research with quasi experiment design and using non-equivalent control group design. This research was conducted at SMP Negeri 1 Mertoyudan with samples of class VII C as the experimental class and class VII D as the control class. The instrument used was a written test in the form of description questions. The results of the data analysis using the Independent Sample T-Test test were 0.000 < 0.05 for critical thinking skills and 0.000 < 0.05 for written communication skills. The results of the Independent Sample T-Test test showed that there were differences in the improvement of critical thinking skills and written communication between students who applied the POE-Ed (Predict, Observe, Explain, Extend) learning model and those who did not. The conclusion of this study is that the application of the POE-Ed (Predict, Observe, Explain, Extend) learning model can improve critical thinking and written communication skills.