Implementasi Group Investigation dalam model pembelajaran POGIL merupakan aspek dalam Kurikulum 2013. Pembelajaran kimia materi redoks dengan penyelidikan langsung mengenai penerapannya di lingkungan sekitar di beberapa sekolah masih kurang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan keterampilan berpikir kritis dan kolaborasi antara kelas yang menerapkan GI dalam model POGIL dengan kelas yang menerapkan model Direct Instruction serta respon peserta didik terhadap implementasi GI dalam model POGIL. Penelitian yang dilakukan adalah penelitian jenis quasi experiment, dengan desain penelitian non-equivalent control group. Kelas X TKJ C dengan jumlah peserta didik 35 digunakan sebagai kelas eksperimen dan kelas X MM A sebanyak 36 peserta didik sebagai kelas kontrol. Kelas eksperimen dalam pembelajarannya dengan menerapkan GI dalam model pembelajaran POGIL dengan melakukan praktikum sederhana dengan penerapan materi redoks, sebaliknya dalam kelas kontrol pembelajaran menerapkan DI. Metode pengumpulan data dalam penelitian berupa tes kognitif berbentuk essay, lembar observasi dan dokumentasi serta angket respon. Peningkatan keterampilan berpikir kritis diukur melalui tes kognitif berbentuk essay bermuatan konsep indikator keterampilan berpikir kritis dengan melihat hasil pretest dan postest setiap peserta didik. Lembar observasi meliputi aspek kolaborasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil keterampilan berpikir kritis peserta didik pada kelas eksperimen menunjukkan peningkatan yang signifikan dibanding dengan kelas kontrol. Analisis ini ditunjukan melalui uji t sehingga ada perbedaan nilai postest antara kelas eksperimen dan kontrol. Hasil kolaborasi peserta didik menunjukkan bahwa 91,94% untuk kelas eksperimen dan 63,63% untuk kelas kontrol yang menandakan kelas eksperimen sangat berkolaborasi dibandingkan kelas kontrol.  Hasil angket respon peserta didik menunjukkan bahwa rata-rata 37,40 peserta didik menyatakan setuju bahwa penerapan metode ini lebih menyenangkan dan lebih mudah memahami materi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa penerapan GI dalam model POGIL dapat meningkatkan berpikir kritis dan kolaborasi peserta didik di SMK Negeri 2 Banjarmasin.