Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tindakan yang tepat mengenai masalah kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar yang tergolong rendah dalam kelas. Selanjutnya, memeriksa kesesuaian tindakan dengan indikator peningkatan kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar. Desain penelitian berupa penelitian tindakan kelas bersiklus. Setiap siklus terdiri dari: perencanaan, pelaksanaan tindakan, observasi, dan evaluasi, dan refleksi. Subjek penelitian adalah peserta didik kelas XI MIPA-2 MAN 2 Model Banjarmasin dengan jumlah 35 orang peserta didik. Instrumen penelitian terdiri dari tes dan non tes. Teknik pengumpulan data menggunakan teknik observasi dan tes. Model pembelajaran GDL yang digunakan berupa diskusi dan presentasi yang merupakan tahap Data Collection dan Verification. Problem statement yaitu merumuskan pertanyaan yang merupakan tahap awal. Memecahkan masalah dan melaksanakan pekerjaan strategis yang merupakan tahap Data Processing. Serta pemberian tugas dan tes merupakan tahap Generalization. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi peningkatan (1) aktivitas guru dari kategori baik menjadi sangat baik, (2) aktivitas peserta didik dari kategori cukup aktif menjadi aktif, (3) kemampuan berpikir kritis dari kategori cukup kritis menjadi kritis, (4) aspek sikap peserta didik dari kategori cukup baik menjadi baik, (5) aspek keterampilan peserta didik dari kategori cukup terampil menjadi terampil, dan (6) hasil belajar meningkat secara klasikal dari 71,19% menjadi 85,00%.