Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui keefektifan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbantuan simulasi virtual laboratory pada materi alat-alat optik terhadap peningkatan berpikir kritis siswa SMA Negeri 1 Kaliwungu. Penelitian ini dilakukan pada kelas XI di SMA Negeri 1 Kaliwungu. Penelitian ini merupakan penelitian quasi eksperimen yang dirancang dengan nonequivalent control group design. Populasi pada penelitian ini yaitu seluruh siswa kelas XI SMA Negeri 1 Kaliwungu. Teknik pengambilan sampel menggunakan simple random sampling dengan sampel dua kelas yaitu, kelas XI MIPA 1 sebagai kelas eksperimen dan XI MIPA 2 sebagai kelas kontrol. Variabel penelitian meliputi variabel bebas yaitu model pembelajaran inkuri terbimbing dan variabel terikat yaitu keterampilan berpikir kritis siswa. Teknik pengumpulan data dilakukan dengan metode tes, dokumentasi dan wawancara. Instrumen yang digunakan pada penelitian ini yaitu berupa tes uraian berpikir kritis. Data hasil pre-test siswa digunakan untuk menguji normalitas dan homogenitas, sedangkan data post-test digunakan untuk menguji hipotesis atau uji perbedaan rata-rata kemudian dilakukan uji tingkat efektivitas. Hasil penelitian menunjukan bahwa model pembelajaran inkuiri terbimbing efektif terhadap peningkatan berpikir kritis siswa dibuktikan dengan N-gain yaitu sebesar 0,75 dengan kriteria tinggi.