Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk : 1) mengkaji apakah peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa menggunakan model Brain Based Learning (BBL) lebih baik daripada kemampuan berfikir kritis siswa saat menggunakan pendekatan Saintifik pada materi persamaan kuadrat kelas IX SMP Negeri 3 Singkawang Tahun 2020/2021 2) Untuk mengkaji bagaimana peningkatan kemampuan berpikir kritis matematis siswa sebelum dan sesudah diterapkannya model Brain Based Learning (BBL) pada materi persamaan kuadrat di SMP Negeri 3 Singkawang Tahun 2020/2021. Penelitian yang digunakan adalah penelitian mix-method dengan desain Concurrent Embedded Strategy. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas IX SMP Negeri 3 Singkawang yang terdiri dari kelasIX A, IX B, IX C, IX D, IX E, dan IX F. Sampel dalam penelitian ini adalah kelas IX C sebagai kelas eksperimen danIX B sebagai kelas kontrol teknik sampling yang digunakan adalah teknik purposive sampling. Instrumen pengumpulan data berupa lembar tes kemampuan berpikir kritis matematis siswa, lembar observasi model Brain Based Learning (BBL) dan wawancara. Teknik analisis data yang digunakan untuk penelitian kuantitatif adalah dengan mencari nilai N-Gain, menguji Normalitas dan Homogenitas data serta menggunakan Uji independen sampel t-test, sedangkan untuk penelitian kualitatif teknik analisis data yang digunakanya itu dengan mengkategorikan data. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) Peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa yang menggunakan model Brain Based Learning (BBL) lebih baik daripada kemampuan berfikir kritis siswa yang menggunakan pendekatan Saintifik pada materi Persamaan Kuadrat. 2) Model Pembelajaran Brain Based Learning (BBL) mampu memfasilitasi peningkatan kemampuan berpikir kritis matematis siswa. Hal ini dapat dilihat dari beberapa hal sebagai berikut. (a) Pada indikator interpretasi mengalami peningkatan skor N-gain dari 0,39 menjadi 0,84. (b) Pada indikator analisis mengalami peningkatan skor N-gain dari 0,20 menjadi 0,41. (c) Pada indikator evaluasi mengalami peningkatan skor N-gain dari 0,26 menjadi 0,38. Kata kunci: Brain based learning (bbl), kemampuan berpikir kritis matematis.