Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan sikap ilmiah peserta didik XG, SMA N 1 Purworejo melalui penerapan pembelajaran model Problem Based Learning dengan pendekatan diferensiasi pada mata pelajaran fisika. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas dilakukan sebanyak dua siklus. Data diperoleh melalui observasi dengan instrumen lembar observasi. Hasil yang didapatkan pada siklus I diperoleh rerata kelas 71% dari 100% dengan tiga indikator dari sembilan indikator mendapatkan predikat “kurang”. Pada siklus II, rerata kelas diperoleh sebesar 85% dari 100% dengan tujuh indikator dengan predikat “sangat baik” dan dua indikator dengan predikat “baik”. Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan, terdapat peningkatan sikap ilmiah peserta didik melalui penerapan model problem based learning dengan pendekatan diferensiasi pada mata pelajaran fisika.