Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh model Problem Based Learning (PBL) dengan pendekatan berdiferensiasi terhadap keterampilan berpikir kritis siswa pada materi Termokimia. Latar belakang penelitian menunjukkan adanya kebutuhan untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa sebagai salah satu kompetensi kunci abad ke-21. Model PBL dipilih karena kemampuannya dalam mendorong siswa aktif memecahkan masalah, sementara pendekatan berdiferensiasi diintegrasikan untuk mengakomodasi keberagaman gaya belajar siswa. Identifikasi masalah meliputi rendahnya keterampilan berpikir kritis siswa dan kurangnya inovasi dalam pembelajaran Termokimia. Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah desain kuasi eksperimen, membandingkan kelompok eksperimen yang diajar dengan PBL berdiferensiasi dan kelompok kontrol. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan bukti empiris tentang efektivitas kombinasi PBL dan pendekatan berdiferensiasi dalam meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa, serta berkontribusi pada pengembangan strategi pembelajaran Kimia yang lebih efektif.