Penelitian ini bertujuan; 1). Menemukan desain model pembelajaran experiential based environmental socio-scientific issues learning (EBESSIL) untuk meningkatkan CCT skills; 2). Menilai kualitas model EBESSIL untuk meningkatkan CCT skills; 3). Mengukur keunggulan model EBESSIL untuk meningkatkan CCT skills. Pengembangan model EBESSIL mengacu pada desain R&D (research and development) dari Borg & Gall (2003). Pengembangan model menggunakan analisis deskriptif, kualitas model menggunakan skor kriteria, dan analisis instrumen tes CCT skills melalui uji parametrict test. Model EBESSIL merupakan hasil dari konstruksi model pembelajaran experiential learning yang diintegrasikan dengan pendekatan Environmental socio scientific Issues (ESSI) menghasilkan lima sisntak pembelajaran meliputi: orientation, reflective observation, scientific background, active exsperimental, communicating. Uji coba terbatas dilakukan pada peserta didik kelas X SMA 1 Tiga Dihaji, SMA 1 Buay Sandang Aji, dan SMA 2 Muaradua sebanyak 21 peserta didik dan 4 guru pendidikan biologi. Hasil uji coba dari penilaian siswa didapatkan dengan kriteria sangat baik, keterbacaan, dan kepratisan oleh guru dikategorikan sangat baik. Uji skala luas dilakukan di SMA Negeri 2 Muaradua pada satu kelas dengan sampel sebanyak 27 siswa bertujuan untuk mengetahui spesifikasi model yang dikembangkan, analisis keterlaksanaan sintaks, efektivitas dan analisis deskriptif kelayakan produk. Selanjutnya uji keampuhan produk dengan sampel penelitian berjumlah 70 siswa diambil dari dua kelompok ekperimen dan kelompok kontrol. Uji skala luas dan keampuhan menggunakan instrumen tes CCT skills yang telah dilakukan uji validitas konstruk melibatkan 167 siswa menggunakan LISREL dengan Confirmatory Factor Analysis (CFA). Data penelitian deskriptif dan inferensial menggunakan analisis MANOVA. Analisis MANOVA menunjukkan terdapat pengaruh signifikan penggunaan model pembelajaran EBESSIL terhadap peningkatan CCT skills peserta didik. Model EBESSIL efektif pada kategori tinggi dengan tingkat kepraktisan sangat baik.