Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan: (1) perbedaan pengaruh pembelajaran menggunakan modul pembelajaran sistem tata surya berbasis SSI terhadap hasil belajar peserta didik sekolah dasar; (2) perbedaan hasil belajar peserta didik sekolah dasar antara keterampilan berpikir kritis tinggi, keterampilan berpikir kritis sedang, dan keterampilan berpikir kritis rendah; dan (3) interaksi pengaruh penggunaan modul pembelajaran sistem tata surya berbasis SSI dan keterampilan berpikir kritis terhadap hasil belajar peserta didik sekolah dasar.
Penelitian ini menggunakan jenis penelitian kuantitatif dengan desain penelitian eksperimen faktorial yang memberikan pretest dan posttest pada kelas kontrol dan kelas eksperimen. Subjek penelitian ini adalah peserta didik kelas VI pada 11 SD Negeri di kecamatan Bulukerto, dengan rincian 7 kelas sebagai kelas uji coba instrumen, 2 kelas sebagai kelas kontrol, dan 2 kelas sebagai kelas eksperimen. Instrumen penelitian yang digunakan berupa wawancara untuk memperoleh informasi terkait kegiatan pembelajaran IPAS di sekolah, instrumen tes untuk mengetahui hasil belajar serta tingkat keterampilan berpikir kritis peserta didik, dan kuesioner untuk mengukuran kelayakan modul berbasis socio scientific issues. Tes prasyarat analisis data meliputi uji normalitas, uji homogenitas, uji tingkat kesukaran soal, dan uji daya beda soal. Uji hipotesis menggunakan uji anova dua jalan dengan sel tak sama. 
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa (1) Terdapat pengaruh modul pembelajaran sistem tata surya berbasis socio scientific issues terhadap hasil belajar peserta didik, hasil uji hipotesis menunjukkan bahwa pada efek antar-baris (A) didapati bahwa Fobs > Fα, yaitu 6,63138 > 4,01619549 maka H0A ditolak, artinya bahwa terdapat perbedaan efek antar-baris terhadap variabel terikat. (2) Terdapat pengaruh keterampilan berpikir kritis terhadap hasil belajar peserta didik, Hasil uji hipotesis menunjukkan bahwa efek antar-kolom (B) didapati bahwa Fobs > Fα, yaitu 12,97309 > 3,1649934 maka H0B ditolak. (3) terdapat interaksi antara modul pembelajaran sistem tata surya berbasis socio scientific issues dan keterampilan berpikir kritis terhadap hasil belajar, Hasil uji hipotesis menunjukkan bahwa efek utama interaksi baris dan kolom (AB) didapati bahwa Fobs > Fα, yaitu 4,12132 > 3,1649934 maka H0AB ditolak. Kesimpulan dari penelitian ini adalah terdapat pengaruh modul pembelajaran sistem tata surya berbasis SSI terhadap hasil belajar ditinjau dari keterampilan berpikir kritis peserta didik sekolah dasar.

Kata kunci: Modul pembelajaran SSI, keterampilan berpikir kritis, hasil belajar