Telah dilakukan penelitian tentang meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar pengetahuan peserta didik pada materi hukum-hukum dasar kimia menggunakan model pembelajaran predict, observe, and explain (POE). Penelitian ini menerapkan jenis Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang terdiri dari dua siklus. Tiap siklus terdiri atas perencanaan, pelaksanaan, observasi, dan refleksi. Penelitian dilaksanakan di Kelas X B SMA Negeri 11 Banjarmasin dengan jumlah siswa 36 orang terdiri dari 16 orang laki-laki dan 20 siswa perempuan, adapun faktor yang diamati meliputi kemampuan berpikir kritis, hasil belajar pengetahuan, aktivitas guru, aktivitas peserta didik dan respon. Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) terjadi peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa dari 54,44 (cukup kritis) pada siklus I menjadi 77,1 (kritis) pada siklus II, (2) terjadi peningkatan ketuntasan hasil belajar pengetahuan siswa dari 56,25 (kurang) pada siklus I menjadi 89,58 (baik) pada siklus II, (3) terjadi peningkatan aktivitas guru dari 53,33 (cukup baik) pada siklus I menjadi 81,48 (baik) pada siklus II, (4) terjadi peningkatan aktivitas siswa dari 51,85 (kurang aktif) pada siklus I menjadi 82,22 (aktif) pada siklus II, (5) Respon peserta didik juga menunjukkan kategori setuju, dengan demikian model pembelajaran predict, observe, and explain layak digunakan didalam suatu pembelajaran untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan hasil peserta didik.