Proses pembelajaran di SMP Sunan Ampel, Menganti, Gresik, belum diarahkan pada pengembangan kemampuan berpikir kritis peserta didik. Hal ini ditunjukkan dengan rendahnya hasil pretest kemampuan berpikir kritis peserta didik yang telah terlaksana pada tanggal 1 Agustus 2022 di kelas VII A dan tanggal 5 Agustus 2022 untuk kelas VII C. 100% nilai hasil pretest kemampuan berpikir kritis peserta didik rendah, dimana penerapan Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM) di SMP Sunan Ampel Menganti Gresik adalah 75. Nilai tertinggi yang didapatkan dari kedua kelas tersebut adalah 35 terkait kemampuan berpikir kritis. Tujuan dilakukan penelitian ini adalah sebagai berikut. (1) untuk mengetahui perbedaan kemampuan berpikir kritis peserta didik antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. (2) untuk mengetahui lebih baik mana kemampuan berpikir kritis peserta didik antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. (3) untuk mendeskripsikan perbedaan kemampuan berpikir kritis antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. (4) untuk mendeskripsikan keterkaitan hasil analisis kuantitatif dan hasil analisis kualitatif kemampuan berpikir kritis peserta didik antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Penerapan pembelajaran dalam kelompok eksperimen menggunakan model pembelajaran Problem Based Learning dengan pendekatan STEAM dan penerapan pembelajaran kelompok kontrol menggunakan model konvensional, masing-masing pada materi bentuk aljabar kelas VII SMP Sunan Ampel Menganti Gresik. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah mixed method (metode campuran) dengan desain sequential explanatory dengan populasi seluruh peserta didik kelas VII SMP Sunan Ampel Menganti Gresik. Jenis penelitian kuantitatif yang diterapkan adalah quasi experiment dengan rancangan nonequivalent control group design. Sampel penelitian kuantitatif dipilih melalui teknik Cluster Random Sampling dan diperoleh kelas VII C sebagai kelompok eksperimen dan kelas VII A sebagai kelompok kontrol. Sedangkan jenis penelitian kualitatif yang diterapkan adalah kualitatif deskriptif. Subjek penelitian didapatkan dari hasil posttest peserta didik dengan diperoleh 3 subjek dari masing-masing kelompok sesuai dengan kategori kemampuan berpikir kritis yang ditentukan (tinggi, sedang, dan rendah). Pengumpulan data dilakukan melalui pretest dan posttest pada tahap kuantitatif dengan menggunakan aplikasi SPSS 25 sedangkan pada tahap kualitatif data didapat dari hasil observasi, wawancara, dan catatan lapangan dengan menggunakan triangulasi metode. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini berdasarkan analisis data kuantitatif dan kualitatif adalah sebagai berikut. (1) berdasarkan rumusan masalah “apakah terdapat perbedaan antara kemampuan berpikir kritis peserta didik yang diajar menggunakan model Problem Based Learning berpendekatan STEAM dengan peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran konvensional pada materi bentuk aljabar kelas VII SMP Sunan Ampel Menganti Gresik tahun ajaran 2022/2023?” maka dilakukan uji dua pihak data posttest dan didapat hasil bahwa terdapat perbedaan kemampuan kemampuan berpikir kritis peserta didik pada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol pada materi bentuk aljabar kelas VII SMP Sunan Ampel Menganti Gresik tahun ajaran 2022/2023. (2) berdasarkan rumusan masalah “manakah yang lebih baik antara kemampuan berpikir kritis peserta didik yang diajar menggunakan model Problem Based Learning berpendekatan STEAM dengan peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran konvensional pada materi bentuk aljabar kelas VII SMP Sunan Ampel Menganti Gresik tahun ajaran 2022/2023?” maka dilakukan uji satu pihak data posttest dan didapat hasil bahwa kemampuan berpikir kritis peserta didik kelompok eksperimen lebih baik daripada kelompok kontrol pada materi bentuk aljabar kelas VII SMP Sunan Ampel Menganti Gresik tahun ajaran 2022/2023. (3) berdasarkan rumusan masalah “bagaimana kemampuan berpikir kritis peserta didik yang diajar menggunakan model Problem Based Learning berpendekatan STEAM dengan peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran konvensional pada materi bentuk aljabar kelas VII SMP Sunan Ampel Menganti Gresik tahun ajaran 2022/2023?” maka dilakukan analisis data kualitatif kemampuan berpikir kritis antara kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Hasil analisis data kualitatif menunjukan bahwa pada kelompok eksperimen, subjek kategori tinggi memenuhi indikator focus, reason, inference, situation, clarity, dan overview. Subjek kategori sedang memenuhi pada indikator focus, reason, dan inference. Subjek kategori rendah, memenuhi indikator focus dan reason. Sedangkan pada kelompok kontrol, subjek subjek kategori tinggi memenuhi indikator focus, reason, inference, dan situation. Subjek kategori sedang memenuhi pada indikator focus dan reason. Subjek kategori rendah memenuhi indikator focus. Sehingga pencapaian indikator subjek kemampuan berpikir kritis kategori tinggi, sedang, dan rendah pada kelompok eksperimen lebih baik dibandingkan dengan subjek kategori tinggi, sedang, dan rendah kelompok kontrol pada materi bentuk aljabar kelas VII SMP Sunan Ampel Menganti Gresik. (4) berdasarkan rumusan masalah “bagaimana keterkaitan hasil analisis kuantitatif dan hasil analisis kualitatif yang digunakan dalam kemampuan berpikir kritis peserta didik yang diajar menggunakan model pembelajaran Problem Based Learning berpendekatan STEAM dengan peserta didik yang diajar menggunakan model konvensional pada materi bentuk aljabar kelas VII SMP Sunan Ampel Menganti Gresik tahun pelajaran 2022/2023?” maka dilakukan analisis data dengan menghubungkan hasil uji kuantitatif dan kualitatif sehingga didapat bahwa hasil analisis data kualitatif memperkuat hasil analisis data kuantitatif. Saran yang diajukan dalam penelitian ini adalah untuk menerapkan model Problem Based Learning berpendekatan STEAM dalam melaksanakan proses pembelajaran matematika di dalam kelas untuk mengasah kemampuan berpikir kritis peserta didik melalui soal cerita berbentuk narasi pada materi lain. Kata Kunci: Kemampuan Berpikir Kritis, Model Problem Based Learning, Pendekatan STEAM, Materi Bentuk Aljabar.