Konsep Invertebrata masih menjadi materi yang sulit untuk dipahami siswa, karena pembelajaran yang selama ini diterapkan guru masih menggunakan metode ceramah, sehingga kurang melatih kemampuan berpikir kritis dan menanamkan sikap ilmiah siswa. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah siswa dalam pembelajaran berbasis praktikum pada konsep Invertebrata. Penelitian menggunakan metode quasi eksperimen dengan Nonequivalent Control-Group Design yang melibatkan 64 siswa SMA kelas X semester II, yang terdiri atas 32 siswa kelas eksperimen dan 32 siswa kelas kontrol pada salah satu SMA swasta di kota Cimahi Bandung. Data penelitian dijaring dengan menggunakan instrument tes kemampuan berpikir kritis berbentuk pilihan ganda beralasan dan tes sikap ilmiah berbentuk skala Likert. Selain itu, untuk memperoleh data tambahan digunakan angket tanggapan siswa, lembar observasi, dan wawancara. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan berpikir kritis (KBK) dan sikap ilmiah siswa yang menggunakan pembelajaran berbasis praktikum berbeda signifikan dengan siswa yang belajar secara konvensional. Hasil tersebut dibuktikan dengan N-gain KBK kelas eksperimen 0,61 (kategori tinggi), sedangkan N-gain KBK kelas kontrol 0,34 (kategori rendah). Begitu juga dengan N-gain sikap ilmiah siswa kelas eksperimen 0,33 (kategori rendah), sedangkan N-gain sikap ilmiah siswa kelas kontrol 0,13 (kategori sangat rendah). Berdasarkan angket tanggapan siswa disimpulkan bahwa siswa menyukai pembelajaran berbasis praktikum, karena dapat mempermudah dalam memahami materi pelajaran, mengajak siswa untuk belajar aktif, menerapkan sikap ilmiah, membangun kerjasama antar siswa dan melatih kemampuan berpikir kritis. Hasil analisis lembar observasi menunjukkan aktifitas dan sikap siswa yang positif terhadap kegiatan praktikum. Hasil wawancara dengan guru juga menunjukkan tanggapan positif terhadap pembelajaran berbasis praktikum. Dengan demikian pembelajaran berbasis praktikum berdampak positif dalam mengembangkan kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah siswa
