Keterampilan berpikir kritis digunakan untuk memecahkan masalah dan mencari informasi penting dari sumber yang beragam. Oleh karena itu, penanaman keterampilan berpikir kritis penting dalam proses pembelajaran. Tujuan penelitian ini adalah meningkatkan keterampilan berpikir kritis melalui penggunaan buku perubahan konseptual dalam pembelajaran fisika. Jenis penelitian ini adalah pre eksperimen dengan menggunakan rancangan penelitian One Group Pretest-Posttest Design. Data keterampilan berpikir kritis dikumpulkan dengan menggunakan tes berbentuk essay. Data efektivitas keterampilan berpikir kritis yang diperoleh dari pretest dan post-test disajikan dalam bentuk gain skor ternormalisasi. Buku yang digunakan dikatakan efektif jika lebih dari 80% peserta didik memiliki gain score ternomalisasi minimal tergolong ke dalam kategori sedang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa buku perubahan konseptual dalam pembelajaran fisika efektif untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis. Hal ini tampak bahwa lebih dari 80% peserta didik memiliki skor N-gain minimal berkategori sedang. Skor ¬N-gain yang tersebar pada tiga kategori yaitu 8 orang tinggi, 24 orang sedang, dan 4 orang rendah. Temuan dalam penelitian ini adalah keterampilan mengatur strategi dan taktik masih rendah, bagi peneliti disarankan menggunakan soal yang merata pada masing-masing indikator sehingga hasil yang diperoleh dapat merepresentasikan kemampuan peserta didik. Bagi peneliti lain disarankan jika menyusun tes keterampilan berpikir kritis berbasis konten hendaknya jumlah butir soal untuk setiap indikator keterampilan berpikir kritis cukup banyak.