Rendahnya kemampuan berpikir kritis siswa, khususnya pada mata pelajaran Fisika, menjadi permasalahan yang perlu mendapat perhatian. Hal ini disebabkan oleh metode pembelajaran yang kurang melibatkan siswa secara aktif dan kontekstual. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengetahui pengaruh penerapan model Problem Based Learning terhadap kemampuan berpikir kritis siswa, (2) menganalisis penerapan model Problem Based Learning terhadap kemampuan berpikir kritis pada materi fluida dinamis. Metode yang digunakan adalah kuantitatif dengan pendekatan quasi expetiment, melibatkan dua kelas di SMA Negeri 7 Surakarta: kelas eksperimen menggunakan model Problem Based Learning dan kelas kontrol menggunakan model pembelajaran konvensional. Teknik pengumpulan data mencakup tes (pretest dan posttest) serta non-tes (wawancara, kuesioner, dan dokumentasi). Hasil penelitian menunjukkan bahwasanya model Problem Based Learning lebih efektif dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa dibandingkan model pembelajaran konvensional. Hal ini dibuktikan melalui uji-t yang menunjukkan perbedaan signifikan antar nilai rerata kelas eksperimen dan kontrol, serta didukung oleh data kualitatif yang menunjukkan peningkatan antusiasme dan pemahaman konsep. Model Problem Based Learning mendorong keterlibatan aktif siswa dan pengembangan kemampuan berpikir kritis, meskipun menuntut manajemen kelas yang lebih kompleks dan waktu pembelajaran yang lebih panjang.
