Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif yang bertujuan untuk menganalisis dan mendeskripsikan pengaruh penggunaan model pembelajaran Discovery Learning terhadap kemampuan berpikir kritis siswa. Penelitian ini merupakan penelitian pre-eksperimental dengan desain penelitian one group pretest posttest desaign. Dalam penelitian ini populasi sekaligus sampel adalah menggunakan seluruh kelas IV MI Al- Islam Gunungpati Semarang yang berjumlah 25 siswa. Teknik pengumpulan data menggunakan metode wawancara, dokumentasi dan tes.
Berdasarkan perhitungan uji analisis data yang telah dilakukan oleh peneliti dengan menggunakan uji Paired Sample T-Test dengan taraf signifikansi 5% dan derajat kebebasan (dk) = n-1. Uji Paired Sample T- Test merupakan uji statistika yang digunakan untuk menguji dua sampel yang berpasangan, apakah mempunyai rata-rata yang secara nyata berbeda atau tidak. Dari hasil perhitungan diperoleh thitung (14.601) < ttabel (2,011). Maka dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara cara berpikir kritis siswa sebelum dan sesudah adanya perlakuan (treatment). Berdasarkan hasil analisis pengaruh dua variabel dengan uji koefisien korelasi product moment pada taraf signifikansi 5%, maka diperoleh hasil rhitung 0,66902 > nilai rtabel 0,3961 dan hasil koefisiensi determinasi 44,76% sehingga Ho ditolak dan Ha diterima, maka dapat disimpulkan penggunaan model pembelajaran Discovery Learning berpengaruh terhadap kemampuan berpikir kritis siswa. Dengan jumlah kontribusi sebesar 44,76% dan sisanya dipengaruhi oleh variabel lain.