Penelitian ini bertujuan untuk (1) M enghasilkan model PbL-STS yang layak untuk mencapai keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar; (2) Menghasilkan model PbL-STS yang praktis untuk mencapai keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar; (3) Menganalisis keefektifan model PbL-STS untuk mencapai keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar; serta (4) Mendeskripsikan keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar setelah implementasi model PbL-STS.
Penelitian yang akan dilaksanakan merupakan penelitian berjenis pengembangan atau biasa disebut sebagai R & D (Research and Development) dengan subjek penelitiannya adalah peserta didik kelas IV yang berlokasi di SD Muhammadiyah 3 Surabaya. Adapun tahapan-tahapan pada penelitian pengembangan merujuk pada model desain pengembangan sistem pembelajaran milik Dick & Carey yang terdiri atas sepuluh tahapan. Teknik pengumpulan data yang digunakan adalah pengamatan, angket dan tes, dengan instrumen lembar validasi, lembar pengamatan, lembar angket dan lembar tes. Teknik analisis data digunakan untuk memperoleh data kelayakan model PbL-STS (validitas buku model dan bentuk operasionalnya), kepraktisan model PbL-STS (keterlaksanaan model PbL-STS, keterlaksanaan pembelajaran, dan aktivitas peserta didik), dan keefektifan model PbL-STS (respon peserta didik dan hasil belajar peserta didik).
Berdasarkan hasil pemelitian dan pembahasan, maka diperoleh beberapa simpulan, yaitu (1) Berdasarkan hasil validasi oleh ahli, model PbL-STS beserta bentuk operasional (RPP, LKPD, dan THB) dan instrumen penilaian (lembar pengamatan keterlaksanaan model PbL-STS, lembar pengamatan keterlaksanaan pembelajaran, lembar pengamatan aktivitas peserta didik, serta lembar angket respon peserta didik) dikatakan layak untuk mencapai keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar; (2) Berdasarkan hasil pengamatan terhadap keterlaksanaan model PbL-STS, keterlaksanaan pembelajaran, dan aktivitas peserta didik, model PbL-STS dikatakan praktis untuk mencapai keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar; (3) Berdasarkan hasil angket respon peserta didik, serta skor pretest dan posttest , model PbL-STS dikatakan efektif untuk mencapai keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar; serta (4) Terdapat perbedaan keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar setelah implementasi model PbL-STS dibandingkan dengan sebelumnya.