Penelitian ini bertujuan untuk dapat menganalisis perbedaan nilai rata-rata peserta didik setelah melakukan pembelajaran praktikum riil dengan praktikum virtual pada materi suhu dan kalor kelas XI MIPA SMA Negeri 1 Majenang. Selain itu juga untuk mengetahui peningkatan keterampilan berpikir kritis peserta didik setelah melakukan praktikum riil dan praktikum virtual materi suhu dan kalor. tujuan terakhir yaitu untuk mendeskripsikan aktivitas pembelajaran praktikum di kelompok praktikum riil dan kelompok praktikum virtual. Jenis penelitian ini termasuk penelitian eksperimen semu yang termasuk dalam penelitian kuantitatif. Desain eksperimen ini adalah pretest-post-test two treatment design. Penelitian yang dilakukan menggunakan dua sampel yaitu kelompok eksperimen 1 yang diberi perlakuan praktikum riil dan kelompok eksperimen 2 yang diberi perlakuan praktikum virtual. Metode pengumpulan data menggunakan tiga tahap yaitu, metode tes keterampilan berpikir kritis, observasi, dan dokumentasi keterlaksanaan observasi. Hasil dari penelitian ini dapat dilihat dari uji Independent Sample T-test pada kelompok eksperimen 1 (praktikum riil) dengan kelompok eksperimen 2 (praktikum virtual) yaitu nilai (Sig.) 0,001 maka H0 ditolak dan Ha diterima dengan hasil perbandingan rata-rata nilai sebesar 80,11 > 77,08. Hasil analisis rata-rata nilai N-Gain, menghasilkan nilai N-Gain dari kelompok praktikum riil sebesar 0,630 dan kelompok praktikum virtual sebesar 0,591, sehingga dapat dikatakan bahwa pembelajaran menggunakan praktikum riil lebih efektif digunakan daripada praktikum virtual. Hasil observasi keterlaksanaan pembelajaran menggunakan praktikum riil sebesar 70,67 % (kritis) sedangkan pembelajaran praktikum virtual sebesar 60,55 % (cukup kritis). Kesimpulan dari penelitian ini adalah terdapat perbedaan nilai rata-rata keterampilan berpikir kritis peserta didik pada kelompok praktikum riil dan kelompok praktikum virtual. Terdapat peningkatan keterampilan berpikir kritis peserta didik setelah diberi perlakuan dengan menerapkan metode pembelajaran praktikum riil dan menerapkan metode pembelajaran praktikum virtual. Aktivitas pembelajaran praktikum pada kelompok praktikum riil dikategorikan kritis dan pada kelompok praktikum virtual dikatagorikan cukup kritis.