Penelitian ini dilaksanakan untuk mengetahui  pengaruh penerapan pembelajaran berbasis masalah untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar IPA siswa MTsN 1 Bantul. Penelitian ini berupa PTK yang dilaksanakan  dalam dua siklus, dengan dua pertemuan pada setiap siklusnya. Setiap siklus terdiri empat tahap yaitu: perencanaan, pelaksanaan tindakan, pengamatan, dan refleksi. Subyek penelitian ini adalah siswa kelas  VIIE  MTsN 1 Bantul  yang berjumlah  31 siswa. Waktu penelitian pada bulan Februari-April 2020. Metode pengumpulan data yang digunakan adalah observasi, dokumentasi,  dan tes hasil belajar. Data yang diperoleh selama tindakan dianalisis menggunakan teknik analisis kualitatif dengan cara kategorisasi/penggolongan meliputi reduksi data, penyajian data dan pengambilan kesimpulan. Akhir penelitian diperoleh data bahwa penerapan  pembelajaran berbasis masalah dapat meningkatkan  kemampuan berpikir kritis  hingga akhir siklus II mencapai jumlah melebihi atau sama dengan 76% , yang meliputi mengidentifikasi masalah  83%, menemukan penyebab  peristiwa 81%, menilai dampak peristiwa 81%, memprediksikan dampak lanjut 76% dan merancang solusi menyelesaikan masalah 81%. Untuk hasil belajar mengalami peningkatan yang berarti dari pembelajaran sebelum tindakan hingga akhir siklus II, yaitu nilai rata-rata meningkat 18 point dari nilai 63 menjadi 81, dan jumlah siswa yang mencapai KKM meningkat 18 anak dari 6 menjadi 24.