Penelitian ini bertujuan  untuk mengetahui: 1) Karakteristik perangkat pembelajaran berbasis TPACK; 2) Kelayakan perangkat pembelajaran berbasis TPACK; 3) Keefektifan perangkat pembelajaran berbasis TPACK.
Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode Research and Development  (R&D) berdasarkan model pengembagan Thiagarajan, dkk dengan model 4-D yaitu: tahapan Define meliputi analisis ujung depan, analisis konsep, analisis tujuan belajar. Tahap Design meliputi pemilihan media, pemilihan format dan rancangan awal produk. Tahap Develop meliputi penilaian validasi ahli dan uji lapangan. Tahap Dessiminate yaitu dengan melakukan sosiaolisasi dan pencetakan perangkat pembelajaran. Pengembangan produk yang dilakukan meliputi: Silabus, RPP, Materi, Lembar Kegiatan Siswa (LKS) dan Tes Hasil Belajar (THB) dengan pedoman pada Permendikbud RI Nomor 104 Tahun 2014 tentang penilaian hasil belajar oleh pendidik pada Pendidikan Dasar dan Menengah. Pengumpulan data prestasi belajar pada kompetensi efektif, kognitif, dan psikomotorik dalam penelitian ini menggunakan lembar penilaian kinerja dan aktivitas belajar siswa menggunakan lembar observasi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) perangkat pembelajaran Biologi SMA berbasis TPACK pada materi sistem peredaran darah kelas XI SMA N 1 Gondang dengan karakteristik kurikulum 2013 dikembangkan berdasarkan pembelajaran saintific untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa. 2) kelayakan perangkat pembelajaran berbasis TPACK layak digunakan berdasarkan (a) penilaian ahli perangkat I dan II adalah 95% pada kategori “Sangat Layak”. (b) penilaian 2 guru mata pelajaran biologi adalah 94% pada kategori “Sangat Layak”. 3) keefektifan  perangkat pembelajaran berbasis TPACK pada uji lapangan menunjukkan peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa sebesar 19,16%.

Kata Kunci : Perangkat Pembelajaran,  Tpack, Kemampuan Berpikir Kritis, Peredaran Darah.