Banyak siswa yang mampu menyajikan tingkat hafalan yang baik tetapi tidak dapat memahami konsep dan tidak mampu mengaplikasikan maupun mengkomunikasikan pengetahuan tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah penerapan model pembelajaran Cooperative Problem Solving dapat meningkatkan pemahaman konsep fisika dan komunikasi ilmiah siswa. Pembelajaran Cooperative Problem Solving membiasakan siswa untuk mengkonstruksi sendiri pengetahuannya melalui diskusi pemecahan masalah, sehingga siswa lebih memahami konsep serta mampu mengkomunikasikan pemikirannya. Populasi dalam penelitian ini adalah semua siswa kelas XI IPA SMAN 8 Semarang. Desain dalam penelitian ini adalah True Experimental Design jenis Control Group Pretest Posttest. Pengambilan data diperoleh dengan metode tes dan observasi yaitu untuk menentukan peningkatan kemampuan pemahaman konsep dan komunikasi ilmiah siswa yang kemudian dianalisis dengan uji-t satu pihak kanan (t-test), uji gain, uji signifikansi, serta analisis kemampuan komunikasi ilmiah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan model pembelajaran Cooperative Problem Solving dalam pembelajaran fisika mampu meningkatkan kemampuan pemahaman konsep dan komunikasi ilmiah siswa SMA.