Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengetahui perbedaan model pembelajaran dengan tipe POE (Predict-Observe-Explain) dan Guided Discovery ditinjau dari keterampilan berpikir kritis siswa serta (2) mengetahui manakah yang lebih efektif antara pembelajaran tipe POE (Predict-Observe-Explain) dengan Guided Discovery ditinjau dari keterampilan berpikir siswa di SMP Negeri 4 Wates. Penelitian ini merupakan jenis penelitian quasy experiment dengan desain penelitian menggunakan Pretest-Posstest Comparison Group Design. Populasi penelitian ini adalah kelas VIII SMP N 4 Wates sedangkan sampelnya terdiri dari dua kelas yakni kelas VIII C sebagai kelas eksperimen 1 mengunakan model POE dan kelas VIII E sebagai kelas eksperimen 2 menggunakan model pembelajaran Guided Discovery. Teknik sampling yang digunakan ialah cluster random sampling. Data yang digunakan adalah data pengamatan keterampilan berpikir kritis dan hasil posttest. Data keterampilan berpikir kritis diperoleh melalui lembar observasi. Hasil posttest dianalisis menggunakan Independent Sample t-Test. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan keterampilan berpikir kritis antara model pembelajaran POE dan model pembelajaran Guided Discovery yang ditunjukkan dengan nilai significancy two-tailed sebesar 0,003 0,05. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa pembelajaran dengan menggunakan model pembelajaran tipe Guided Discovery lebih baik digunakan untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis baik dilihat dari nilai mean posttest maupun presentase ketercapaian keterampilan berpikir kritis melalui observasi. Kata kunci: keterampilan berpikir kritis, model pembelajaran POE, model pembelajaran Guided Discovery.