Penelitian ini bertujuan untuk: (1) meningkatkan kemampuan kognitif siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta melalui penggunaan modul Fisika berbasis scientific approach materi Elastisitas, (2) meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta melalui penggunaan modul Fisika berbasis scientific approach materi Elastisitas. Penelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang dilaksanakan dalam dua siklus. Setiap siklus diawali dengan tahap persiapan dan dilanjutkan dengan tahap pelaksanaan siklus yang terdiri atas perencanaan tindakan, pelaksanaan tindakan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta Tahun Ajaran 2014/2015 sebanyak 31 siswa. Data diperoleh melalui kajian dokumen, tes, observasi, angket dan wawancara. Teknik analisis data yang digunakan adalah teknik analisis data kuantitatif dan kualitatif. Berdasarkan hasil penelitian,dapat disimpulkan bahwa: (1) penggunaan modul Fisika berbasis scientific approach materi Elastisitas dapat meningkatkan kemampuan kognitif siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta. Hal ini dapat dilihat dari persentase ketercapaian kemampuan kognitif siswa pada pra-siklus sebesar 38,70%, siklus I sebesar 64,52% dan pada siklus II sebesar 83,87% dan (2) penggunaan modul Fisika berbasis scientific approach materi Elastisitas dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa kelas X MIA 6 SMA MTA Surakarta. Hal ini ditunjukkan dari hasil analisis data bahwa keterampilan berpikir kritis siswa meningkat dan mencapai target ketercapaian pada siklus II yaitu 77,42% dari 31 siswa, dan peningkatan juga terjadi disetiap aspek, yaitu interpretation 82,00%, analysis 76,50%, inference 76,50%, evaluation 76,50%, explanation 76,50% dan self-regulation 77,50%