Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan perangkat pembelajaran model inkuiri terbimbing berbantuan alat peraga pada materigangguan pernapasan dan bahaya merokok yang valid, praktis, dan efektif untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik. Penelitian ini dilaksanakan menggunakan model 4D (define, design, develop,dan disseminate) dan uji coba menggunakan one group prestest posttest design. Instrumen penelitian yang digunakan meliputi lembar validasi, lembar observasi, soal tes keterampilan berpikir kritis, dan angket respon peserta didik. Metode pengumpulan data menggunakan metode validasi oleh tiga validator dan observasi oleh dua observer, metode tes dan angket. Data yang diperoleh dianalisis secara statistika manual yakni N-Gain serta menggunakan SPSS yaitu uji normalitas, uji homogenitas, dan uji t berpasangan.
Hasil penelitian menunjukkan perangkat pembelajaran yang dikembangkan dinyatakan valid, praktis dan efektif sehingga layak digunakan untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik. Validitas modul ajar dengan nilai modus 4 reliabilitas 90%, nilai modus keterampilan berpikir kritis 4 dengan reliabilitas 89%, dan nilai modus alat peraga 4 dengan reliabilitas 91%. Perangkat pembelajaran dinyatakan praktis ditinjau pada pertemuan pertama, kedua dan ketiga terlaksana pembelajaran 85% dan aktivitas peserta didik 87%. Keterlaksanaan perangkat pembelajaran dan aktivitas peserta didik sesuai dengan tujuan pembelajaran yang telah dirancang kategori sangat baik dan dinyatakan efektif. Tes keterampilan berpikir kritis dengan skor n-gain setiap kategori antara lain: 1) interpretasi sebesar 76,6% dengan kategori tinggi; 2) analisis sebesar 76,0% dengan kategori tinggi; 3) evaluasi sebesar 76,3% dengan kategori tinggi; 4) inferensi sebesar 77,7% dengan kategori tinggi; 5) dan eksplanasi sebesar 75,1% dengan kategori tinggi dan mampu meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik. Hasil uji t berpasangan dengan nilai signifikan 0,000<0,05 dikatakan terdapat perbedaan hasil prestest dan posttest keterampilan berpikir kritis peserta didik. Peserta didik memberikan respon positif 86,1% menunjukkan peserta didik termotivasi, tertarik, memiliki minat, dan kerjasama yang tinggi dalam pelaksanaan kegiatan belajar mengajar. Oleh karena itu, perangkat pembelajaran inkuiri terbimbing berbantuan alat peraga dapat dikembangkan secara luas pada materi IPA lainnya karena terbukti dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik SMP.