Ilmu pengetahuan dan teknologi pada abad 21 berkembang sangat pesat, salah satunya di bidang pendidikan. Generasi muda dihadapkan pada pesatnya perkembangan tersebut, sehingga diharuskan memiliki keterampilan untuk mampu beradaptasi. Pembelajaran abad 21 dirancang agar peserta didik memiliki berbagai keterampilan, diantaranya keterampilan berpikir kritis dan kolaboratif. Salah satu model pembelajaran yang relevan dalam meningkatkan keterampilan tersebut adalah model pembelajaran Problem-based Learning (PBL). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh PBL terhadap keterampilan berpikir kritis dan kolaboratif dalam pembelajaran biologi terintegrasi nilai Islam. Jenis penelitian ini adalah kuantitatif dengan metode quasi experiment. Teknik pengambilan sampel menggunakan jenis sampel jenuh, dimana seluruh populasi digunakan sebagai sampel penelitian. Instrumen pengumpulan data menggunakan soal berpikir kritis dan angket kolaboratif. Analisis data penelitian menggunakan uji anacova. Hasil penelitian, menunjukkan: 1) terdapat pengaruh signifikan dari penerapan model PBL terhadap keterampilan berpikir kritis dalam pembelajaran biologi terintegrasi nilai Islam dengan nilai signifikansi sebesar 0,000 < 0,05, artinya H1 1 diterima. 2) terdapat pengaruh signifikan dari penerapan model PBL terhadap keterampilan kolaboratif dalam pembelajaran biologi terintegrasi nilai Islam dengan nilai signifikansi sebesar 0,000 < 0,05, artinya H1 2 diterima.