Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan model pembelajaran OPPEMEI yang valid, praktis, dan efektif sehingga layak digunakan untuk melatihkan keterampilan berpikir kreatif dan hasil belajar kognitif mahasiswa PGSD. Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan pendidikan, yang meliputi tahap studi pendahuluan (preliminary research), tahap pengembangan prototipe (prototype stage), dan tahap penilaian (assessment phase). Desain uji coba menggunakan pra-eksperimen dengan one group pre-test post test design. Subyek penelitian adalah model pembelajaran OPPEMEI dan sasaran penelitian uji simulasi adalah mahasiswa kelas D berjumlah 28 mahasiswa, dan uji coba adalah mahasiswa kelas A berjumlah 29, kelas B berjumlah 28, kelas C berjumlah 29, kelas F berjumlah 31 mahasiswa prodi PGSD Fakultas Ilmu Pendidikan, Universitas Pendidikan Ganesha. Teknik pengumpulan data dilakukan melalui validisi pakar, tes, pengamatan, angket, wawancara, dan dokumentasi video. Teknik analisis data secara deskriptif kualitatif dan kuantitatif. Hasil penelitian adalah (1) validitas isi model OPPEMEI sebagian besar tergolong kriteria sangat valid dan validitas konstruk model OPPEMEI juga tergolong sangat valid, (2) validitas perangkat pembelajaran secara umum tergolong kriteria sangat valid, (3) keterlaksanaan model pada uji simulasi dan uji coba tergolong sangat baik, (4) aktivitas mahasiswa pada uji simulasi persentase mahasiswa aktif masih di bawah 75% pada tahap uji coba persentase mahasiswa sangat aktif sampai 96,1%, (5) keterampilan berpikir kreatif mahasiswa terjadi peningkatan untuk indikator fluency dengan skor N-gain, yaitu 0,39 (sedang), 0,57 (sedang), 0,86 (tinggi), dan 0,90 (tinggi); untuk indikator fleksibilitas dengan skor N-gain, yaitu 0,22 (rendah), 0,34 (sedang), 0,52 (sedang), dan 0,98 (tinggi); untuk indikator original dengan skor N-gain, yaitu 0,20 (rendah), 0,27 (rendah), 0,30 (sedang), dan 0,50 (sedang); untuk indikator elaboration dengan skor N-gain, yaitu 0,36 (sedang), 0,54 (sedang), 0,68 (sedang), dan 0,69 (sedang); untuk indikator evaluation dengan skor N-gain, yaitu 0,27 (rendah), 0,55 (sedang), 0,67 (sedang), dan 0,74 (tinggi), (6) hasil belajar kognitif mahasiswa terjadi peningkatan dengan skor N-gain, yaitu 0,4 (sedang); 0,45 (sedang); 0,52 (sedang); dan 0,71 (tinggi) pada siklus akhir dengan nilai persentase 84,75%, dan (7) respon mahasiswa terhadap proses pembelajaran OPPEMEI tergolong sangat baik. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa model OPPEMEI yang dikembangkan adalah valid, praktis dan efektif untuk melatihkan keterampilan berpikir kreatif mahasiswa dan hasil belajar kognitif mahasiswa PGSD dalam pembelajaran konsep dasar IPA.