<![CDATA[Substandard critical thinking skills among elementary school pupils are frequently triggered by teacher-dominated conventional instruction, which restricts opportunities for independent evaluation and synthesis. Prior scholarly investigations rarely addressed deep conceptual understanding through integrated problem-solving models in primary education, particularly concerning ecosystem topics. Therefore, this research is crucial for determining the empirical efficacy of integrating Problem Based Learning with a deep learning approach to elevate students' critical reasoning competencies. This quantitative study utilized a quasi-experimental non-equivalent control group design involving 52 fifth-graders at SD Negeri 021 Sungai Kunjang, divided into an experimental group (n=26) and a control group (n=26). Data were gathered via 15 validated multiple-choice test items administered across pre-test and post-test stages, subsequently analyzed using the non-parametric Mann-Whitney U test and normalized gain (N-gain) formulas. The results demonstrated no baseline discrepancy between groups (p=0.366), whereas post-intervention scores revealed a statistically significant divergence (p=0.005) with a moderate effect size (r=0.387) favoring the experimental class. This enhancement was substantiated by an experimental N-gain score of 0.33 (moderate category) compared to the control group’s minimal gain of 0.04 (low category). Consequently, embedding a deep learning framework into Problem Based Learning serves as an effective pedagogical catalyst for advancing primary school students' critical thinking faculties in ecosystem instruction. ABSTRAK Rendahnya kemampuan berpikir kritis siswa sekolah dasar kerap dipicu oleh pembelajaran konvensional yang didominasi oleh guru, sehingga membatasi kesempatan siswa dalam mengevaluasi dan menyintesis informasi secara mandiri. Penelitian terdahulu mengenai penggabungan model pemecahan masalah masih jarang menyentuh pemahaman konseptual mendalam pada jenjang pendidikan dasar, khususnya pada materi ekosistem. Oleh sebab itu, penelitian ini penting dilakukan guna menguji efektivitas integrasi model Problem Based Learning dan pendekatan deep learning dalam meningkatkan kemampuan bernalar kritis siswa. Penelitian kuantitatif ini menerapkan desain kuasi-eksperimen dengan rancangan non-equivalent control group design yang melibatkan 52 siswa kelas V SD Negeri 021 Sungai Kunjang, terbagi ke dalam kelas eksperimen (n=26) dan kelas kontrol (n=26). Data dikumpulkan melalui instrumen tes berpikir kritis berbentuk pilihan ganda sebanyak 15 butir valid dan reliabel yang diberikan melalui tahapan pre-test dan post-test, kemudian dianalisis menggunakan uji nonparametrik Mann-Whitney serta perhitungan skor perolehan ternormalisasi (N-gain). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan awal kedua kelompok tidak berbeda secara signifikan (p=0,366), namun pascaperlakuan menunjukkan perbedaan yang sangat signifikan (p=0,005) dengan nilai effect size sebesar 0,387 (kategori sedang) yang mengunggulkan kelas eksperimen. Capaian ini diperkuat oleh nilai rerata N-gain kelompok eksperimen sebesar 0,33 (kategori sedang), jauh melampaui kelompok kontrol yang hanya mencapai 0,04 (kategori rendah). Dengan demikian, integrasi pendekatan deep learning ke dalam model Problem Based Learning terbukti efektif sebagai katalisator dalam mengakselerasi keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar pada topik ekosistem. ]]>
