Masih banyaknya kendala yang terjadi dalam pelaksanaan pembelajaran, seperti adanya sikap peserta didik yang masih malu mengemukakan gagasannya di depan kelas, dan masih pasifnya peserta didik dalam keikutsertaan pelaksanaan pembelajaran. Sehingga penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik melalui penerapan model pembelajaran problem based learning berbasis literasi sains di kelas IV. Jenis penelitian ini adalah Penelitian Tindakan Kelas (PTK). Penelitian tindakan kelas tersebut dilaksanakan dalam 3 siklus, masing-masing siklus yang terdiri dari dua pertemuan Penelitian ini terdiri dari tahapan perencanaan, pelaksanaan, observasi, evaluasi dan refleksi. Subjek penelitian ini adalah peserta didik kelas IVB SDN 1 Tinggarjaya yang berjumlah 11 peserta didik laki-laki dan 15 peserta didik perempuan. Alat pengumpulan data menggunakan tes keterampilan berpikir kritis, lembar aktivitas guru dan lembar aktivitas peserta didik. Hasil tes keterampilan berpikir kritis berdasarkan lima indikator keterampilan berpikir kritis peserta didik yang dilakukan pada setiap akhir pertemuan. Hasil penelitian tindakan kelas ini menunjukkan bahwa pembelajaran menggunakan model problem based learning berbasis literasi sains dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik pada tema 7 Indahnya Keragaman di Negeriku pada kelas IVB SDN 1 Tinggarjaya. Peserta didik mengalami peningkatan di setiap siklusnya yaitu pada siklus 1 diperoleh skor rata-rata 2,2 dengan kriteria tidak baik, siklus 2 memperoleh skor rata-rata 2,65 dengan kriteria kurang baik dan siklus 3 memperoleh skor rata-rata 3,04 dengan kriteria baik.