Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan media pembelajaran animasi berbasis problem based learning yang layak pada materi pemanasan global untuk mengetahui profil kemampuan berpikir kritis siswa kelas XI MA NU 03 Sunan Katong Kendal. Penelitian ini merupakan penelitian dan pengembangan dengan model ADDIE. Sampel yang digunakan dalam penelitian adalah siswa kelas XI B yang berjumlah 32 siswa. Instrumen pengumpulan data yang digunakan adalah instrumen angket tes dan dokumentasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media animasi layak digunakan dengan persentase rata-rata ahli materi sekaligus ahli media sebesar 98,81% dengan kategori sangat layak. Hasil angket respon siswa diperoleh rata-rata persentase sebesar 88% dengan kategori sangat baik. Profil kemampuan berpikir kritis siswa dianalisis dengan pendekatan Rasch model menunjukan bahwa kemampuan berpikir kritis siswa dengan kategori rendah memiliki persentase terbanyak yaitu sebesar 53,1%. Kemudian kategori sedang memiliki persentase sebesar 34,4%, sedangkan pada kategori tinggi memiliki persentase terkecil yaitu 12,5%. Aspek kemampuan berpikir kritis menganalisis mendapatkan persentase sebesar 51,91%, mengevaluasi sebesar 47,66%, dan mencipta sebesar 42,27%. Hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa media animasi berbasis problem based learning pada materi pemanasan global memenuhi kriteria sangat layak digunakan oleh siswa sebagai media pembelajaran.