Penggunaan teknologi dalam pembelajaran menjadikan kebutuhan akan aplikasi maupun media pembelajaran yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa. Dengan adanya model SAMR (Subtitution, Augmentation, Modification dan Redefinition) yang menawarkan metode pengajaran dengan mengintegrasikan teknologi dapat memengaruhi proses pembelajaran dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa. Penelitian kuantitatif ini menggunakan metode eksperimen dengan desain Posttest Only Control Design dengan membagi sampel menjadi 2 kelompok (kelas kontrol dan kelas eksperimen) dengan teknik pengambilan sampel cluster random sampling pada 54 siswa. Hasil posttest kemampuan kognitif kelas kontrol didapatkan nilai rata-rata sebesar 16,52 dan pada kelas eksperimen sebesar 19,63. Selanjutnya hasil posttest kemampuan afektif kelas kontrol didapatkan nilai rata-rata sebesar 74,76 dan pada kelas eksperimen sebesar 84,07. Hal ini menunjukkan adanya perbedaan kemampuan berpikir kritis siswa antara siswa yang menggunakan model SAMR dengan siswa yang tidak menggunakan model SAMR. Pada hasil analisis nilai Gain yang telah dilakukan pada nilai posttest kemampuan kognitif kelas kontrol dan kelas eksperimen diperoleh nilai gain sebesar 0,33 yang termasuk kedalam kriteria Sedang. Sedangkan nilai Gain pada nilai posttest kemampuan kognitif kelas kontrol dan kelas eksperimen diperoleh nilai gain sebesar 0,19 yang termasuk kedalam kriteria Rendah. Penelitian ini membuktikan bahwa penggunaan model SAMR berpengaruh terhadap kemampuan berpikir kritis siswa dan model SAMR terbukti efektif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa.
Kata kunci: kemampuan berpikir kritis, model SAMR, teknologi dalam pendidikan.