Tujuan penelitian adalah untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik kelas XI MIPA 3 SMAN 6 Surakarta melalui penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing.
Penelitian yang dilakukan merupakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang dilaksanakan dalam tiga siklus. Setiap siklus terdiri atas 4 tahap yaitu perencanaan, tindakan, observasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah seluruh peserta didik kelas XI MIPA 3 SMA Negeri 6 Surakarta tahun pelajaran 2014/2015 yang terdiri dari 14 putra dan 19 putri. Teknik pengumpulan data melalui tes uraian, observasi, dan wawancara. Validasi data menggunakan triangulasi teknik. Data dianalisis dengan teknik deskriptif kualitatif yang terdiri dari tiga komponen yaitu  reduksi data, penyajian data, dan penarikan kesimpulan. Prosedur penelitian menggunakan model spiral.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan berpikir kritis peserta didik meningkat dari Pratindakan, Siklus I, Siklus II, dan Siklus III. Aspek interpretasi meningkat dari 40,15% menjadi 70,45%; aspek analisis meningkat dari 34,85% menjadi 71,21%; aspek evaluasi meningkat dari 25,00% menjadi 66,67%; aspek kesimpulan meningkat dari 47,73% menjadi 79,55%; aspek penjelasan meningkat dari 30,30% menjadi 68,18%; dan aspek pengaturan diri meningkat dari 42,42% menjadi 66,67%.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik kelas XI MIPA 3 SMAN 6 Surakarta menjadi kategori kritis (61%).

Kata kunci: inkuiri terbimbing, kemampuan berpikir kritis