Salah satu kompetensi yang diperlukan di era revolusi 4.0 adalah mampu berpikir kritis, kurangnya bahan ajar yang melatih kemampuan berpikir kritis disekolah membuat peserta didik cenderung pasif dalam pembelajaran khususnya melatih kemampuan berpikir kritis. Pada penelitian dan pengembangan ini menggunakan model adaptasi Thiagarajan (1974) Define, Design, Develop, Disseminate (4D). Hasil analisis ujung depan memperoleh kesimpulan bahwa guru menginginkan bahan ajar yang berisi materi ringkas dan mudah dipahami oleh peserta didik khususnya pada materi pteridophyta. Adapun bahan ajar yang sesuai untuk mengatasi permasalahan adalah handout yang dikembangkan berdasarkan karakteristik dan kebutuhan belajar peserta didik, selain itu handout dapat dikembangkan sendiri oleh guru dengan format bebas dan hanya menampilkan jenis-jenis Pteridophyta yang hidup di Kawasan Tahura Sultan Adam sehingga hal ini yang membedakan antara handout dengan bahan ajar lainnya. Penelitian ini melibatkan 3 ahli untuk uji validitas handout, uji coba terbatas dan luas masing-masing melibatkan 8 dan 25 peserta didik. Teknik pengumpulan data menggunakan instrumen validitas isi handout, penilaian keterbacaan, respon peserta didik, dan efektivitas handout memuat indikator inferensi, interpretasi, analisis, evaluasi dan eksplanasi. Hasil penelitian validitas handout diperoleh nilai 88 dengan kategori sangat valid, keterbacaan memperoleh nilai 88 kategori sangat baik. Respon peserta didik pada uji coba terbatas diperoleh nilai 90 dan uji coba luas 85 masing-masing kategori sangat baik, N-gain skor pada uji coba terbatas sebesar 0,7 kategori sedang dan uji coba luas 0,8 dengan kategor tinggi. Dapat disimpulkan bahwa handout pteridophyta yang dikembangkan layak digunakan pada pembelajaran khususnya pada materi pteridophyta yang berorientasi kemampuan berpikir kritis peserta didik.