Penelitian dilatarbelakangi oleh tingkat keterampilan berpikir kritis siswa Indonesia yang tergolong rendah. Tujuan penelitian ini adalah (1) untuk menguji perbedaan keterampilan berpikir kritis siswa pada materi keanekaragaman hayati menggunakan pembelajaran Devil’s Advocate Approach dan Active Debate, dan (2) untuk mengetahui respon siswa terhadap pembelajaran Devil’s Advocate Approach dan Active Debate. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif dengan pendekatan eksperimen menggunakan desain eksperimen semu (Quasi-eksperimental), khususnya jenis desain Nonequivalent Control Group Design. Populasi penelitian adalah siswa kelas X dengan tiga kelas sebagai sampel yang dipilih melalui teknik Cluster Random Sampling. Pengumpulan data dilakukan melalui tes dan angket. Validitas instrumen diuji melalui validitas isi, validitas konstruk, validitas butir soal, dan reliabilitas. Analisis data dilakukan dengan uji prasyarat (normalitas dan homogenitas) serta uji hipotesis (ANCOVA dan LSD) menggunakan program statistik SPSS. Prosedur penelitian mencakup tahap persiapan, pelaksanaan, dan pelaporan. Hasil penelitian menunjukan bahwa metode pembelajaran Devil’s Advocate Approach dan Active Debate memiliki pengaruh terhadap peningkatan keterampilan berpikir kritis di kelas eksperimen dibandingkan dengan kelas kontrol menggunakan metode ceramah bervariasi. Nilai signifikansi 0,001 pada uji ANCOVA menunjukkan bahwa terdapat perbedaan antara keterampilan berpikir kritis siswa di dua kelas eksperimen dan kelas kontrol. Uji lanjutan LSD menunjukkan tidak terdapat perbedaan signifikan antara kelas eksperimen 1 dan kelas eksperimen 2. Hal tersebut menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan signifikan antara keterampilan berpikir kritis siswa dengan pembelajaran Devil’s Advocate Approach dan Active Debate. Angket respon siswa pada kelas eksperimen 1 dan 2 menunjukkan terdapat respon positif terhadap pembelajaran.
