Penelitian  bertujuan  untuk  mengetahui  perbedaan  kemampuan  berpikir kritis dan hasil belajar  Biologi siswa  yang  diberi model pembelajaran  inkuiri terbimbing dengan siswa yang diberi pembelajaran konvensional. Penelitian   merupakan   Penelitian   Kuasi   Eksperimen.   Populasi   dalam penelitian adalah seluruh kelas X di SMA N 3 Boyolali. Sampel penelitian terdiri dari 2 kelas, yaitu kelas X MIPA 6 yang menjadi kelas kontrol dan kelas X MIPA 4 yang menjadi kelas eksperimen. Kelas kontrol akan diberikan perlakuan berupa pembelajaran   konvensional,   sedangkan   kelas   perlakuan   akan   mendapatkan pembelajaran dengan model inkuiri terbimbing. Pengumpulan data dilakukan dengan  observasi,  postes,  dokumentasi.  Pengumpulan  data  dilakukan  dengan teknik observasi untuk mengukur kemampuan berpikir kritis, hasil belajar afektif dan  hasil  belajar  psikomotorik,  serta teknik  tes  untuk  mengukur  hasil  belajar kognitif. Analisa data dilakukan dengan uji t dengan bantuan program SPSS versi 21.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa 1) terdapat perbedaan kemampuan berpikir kritis yang signifikan antara siswa kelas kontrol dan siswak kelas eksperimen pada aspek   menjelaskan secara sederhana, membangun ketrampilan dasar, menyimpulkan dan mengatur strategi dan taktik; 2) terdapat perbedaan hasil belajar  yang signifikan antara kelas kontrol dan kelas eskperimen pada aspek kognitif, aspek afektif dan aspek psikomotorik. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa pembelajaran inkuiri terbimbing berpengaruh terhadap kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar siswa kelas X SMA N 3 Boyolali tahun ajaran 2017/2018.