Pada abad ke-21, keterampilan berpikir kritis penting dimiliki siswa, namun keterampilan berpikir kritis siswa di Indonesia tergolong rendah. Salah satu penyebabnya adalah pembelajaran belum sepenuhnya melatih keterampilan berpikir kritis melalui kegiatan penyelidikan kontekstual. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penerapan model inkuiri terbimbing berbasis Etno-STEM terhadap keterampilan berpikir kritis siswa pada materi inovasi teknologi biologi. Penelitian menerapkan pendekatan kuantitatif dengan desain quasi experiment dan rancangan pretest posttest nonequivalent control group design. Populasi penelitian meliputi seluruh siswa kelas X SMA Negeri 1 Boyolali tahun pelajaran 2025/2026, sedangkan sampel ditentukan melalui teknik cluster random sampling. Instrumen penelitian meliputi modul ajar, soal pretest-posttest, dan lembar observasi keterlaksanaan pembelajaran yang memenuhi syarat uji validitas dan uji reabilitas. Analisis data diawali dengan uji prasyarat berupa uji normalitas residual (Shapiro–Wilk), uji homogenitas variansi (Levene’s Test), uji linieritas, dan uji homogenitas koefisien regresi, kemudian dilanjutkan dengan pengujian hipotesis ANCOVA dengan nilai pretest sebagai kovariat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model inkuiri terbimbing berbasis Etno-STEM berpengaruh positif terhadap keterampilan berpikir kritis siswa. Nilai signifikansi uji ANCOVA sebesar < 0,001 (< 0,05) dan nilai adjusted mean kelas eksperimen sebesar 81,923 lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol sebesar 75,299. Dengan demikian, model inkuiri terbimbing berbasis Etno-STEM berpengaruh secara signifikan terhadap keterampilan berpikir kritis siswa pada materi inovasi teknologi biologi.