Penelitian ini bertujuan untuk: 1) Mengembangkan perangkat pembelajaran Fisika berbasis Pure Hypothetical Inquiry yang memenuhi kriteria baik untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik Madrasah Aliyah Negeri. 2)Mengetahui efektivitas perangkat pembelajaran Fisika berbasis Pure Hypothetical Inquiry untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik Madrasah Aliyah Negeri.
Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan dengan pendekatan kualitatif yang didukung data kuantitatif. Adapun model penelitian ini menggunakan prosedur pengembangan model 4-D yang terdiri dari 4 tahapan yakni define, design, develop, dan disseminate. Pada penelitian ini dilakukan uji coba lapangan awal terhadap 15 peserta didik Madrasah Aliyah Negeri di kota Sragen dan Uji coba lapangan utama terhadap 30 siswa Madrasah Aliyah Negeri 2 Sragen. Teknik pengumpulan data adalah Teknik angket, observasi dan tes. Teknik analisis data kuantitatif dilakukan dengan menjumlah skor setiap aspek. Selanjutnya skor setiap aspek dikategorikan ke dalam empat kriteria dengan rumusan yang digunakan oleh Widyoko. Adapun data kualitatif yang digunakan yakni model interaktif dari Miles dan Huberman yang melalui tahap reduksi data, penyajian data dan penarikan kesimpulan
Dari hasil analisis data dan pembahasan diperoleh kesimpulan bahwa: 1) Perangkat pembelajaran Fisika berbasis Pure Hypothetical Inquiry yang terdiri dari Silabus, RPP dan LKPD, layak digunakan untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik Madrasah Aliyah Negeri dengan perolehan skor secara berturut-turut 3,79, 3,75, dan 3,73 dan masuk dalam kategori sangat baik.
2) Perangkat pembelajaran Fisika berbasis Pure Hypothetical Inquiry efektif digunakan ditinjau dari peningkatan kemampuan berpikir kritis peserta didik dan respon peserta didik. Dari hasil tes kemampuan berpikir kritis peserta didik diperoleh nilai standar gain 0,73 dan masuk dalam kategori tinggi, sehingga dapat dikatakan terdapat peningkatan kemampuan berpikir kritis yang tinggi. Respon peserta didik ditinjau dari aspek keterbantuan dan kemudahan diperoleh presentase secara berturut-turut 95% dan 96% dan masuk dalam kategori sangat baik, sehingga dapat dikatakan respon peserta didik sangat baik