Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas penerapan model pembelajaran problem based learning yang terintegrasi dengan pendekatan culturally responsive teaching pada materi koloid dalam meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik. Pendekatan ini dirancang untuk mengaitkan konsep kimia dengan konteks budaya lokal, sehingga menciptakan pembelajaran yang bermakna dan relevan bagi peserta didik. Penelitian menggunakan desain one group pretest posttest dengan subjek 32 peserta didik di kelas XI-2 SMAN 1 Keritang. Teknik analisis data yang digunakan meliputi statistik deskriptif dan uji N-Gain dengan bantuan software SPSS Statistics 25. Instrumen yang digunakan berupa tes esai, terdiri dari lima soal pretest -posttest sesuai indikator keterampilan berpikir kritis menurut ennis. Hasil pretest menunjukkan seluruh peserta didik berada pada kategori rendah dengan rata-rata skor 38,75. Setelah penerapan model, terjadi peningkatan signifikan pada hasil posttest, dengan rata-rata skor mencapai 88,59. Sebanyak 30 peserta didik masuk kategori tinggi dan 2 peserta didik berada pada kategori sedang. Nilai rata-rata N-Gain sebesar 0,7671 termasuk kategori tinggi, dan persentase peningkatan sebesar 76,7 persen tergolong efektif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan model problem based learning yang terintegrasi dengan pendekatan culturally responsive teaching secara efektif dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik. Integrasi nilai-nilai budaya lokal dalam pembelajaran kimia mendukung peningkatan keterampilan berpikir kritis serta menciptakan suasana belajar yang lebih kontekstual, interaktif, dan bermakna.