Permasalahan terkait rendahnya keterampilan berpikir kritis dan literasi sains peserta didik merupakan tantangan serius dalam pendidikan di era modern. Penelitian kuantitatif ini menggunakan tipe Quasi Experimental dengan Nonequivalent Control Group Design. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efektivitas model Scientific Critical Thinking (SCT) berbantuan Augmented Reality (AR) terhadap Keterampilan Berpikir Kritis (KBK) dan Keterampilan Literasi Sains (KLS) peserta didik kelas XI SMAN 1 Banjarmasin pada materi ikatan kimia. Sampel terdiri dari 37 peserta didik kelas eksperimen dan 36 peserta didik kelas kontrol. Variabel bebas adalah model SCT berbantuan AR, dan variabel terikat adalah KBK serta KLS. Data dikumpulkan melalui instrumen tes dan angket respon peserta didik. Data dianalisis secara deskriptif dan secara inferensial melalui uji statistik parametrik dengan uji-t independen. Hasil penelitian menunjukkan (1) Perbedaan signifikan KBK dan KLS kelas eksperimen dengan kelas kontrol berdasarkan Uji-t post-test KBK, Thitung (5,930) > Ttabel (1,995) dan Uji-t post-test KLS, Thitung (9,868) > Ttabel (1,995); (2) Peningkatan KBK dan KLS peserta didik kelas eksperimen berdasarkan N-gain: KBK = 0,79 dan KLS = 0,76 lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol N-gain: KBK = 0,65 dan KLS = 0,35; dan (3) Peserta didik memberikan respon sangat baik terhadap penerapan model SCT berbantuan AR dengan rata-rata respon "Sangat Setuju", sedangkan model konvensional rata rata respon peserta didik adalah "Ragu-Ragu". Peningkatan signifikan pada kelas eksperimen serta respons positif peserta didik ini mengindikasikan bahwa model SCT berbantuan AR efektif dalam meningkatkan KBK dan KLS peserta didik. Sehingga model ini dapat menjadi salah satu alternatif solusi untuk mengatasi tantangan rendahnya keterampilan berpikir kritis dan literasi sains peserta didik kelas XI di jenjang SMA.