Rendahnya kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar siswa pada pembelajaran Biologi menyebabkan pembelajaran kurang efektif. Perlu adanya solusi yang tepat agar tujuan pembelajaran dan nilai siswa dapat mencapai KKM yang telah ditentukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya pengaruh penggunaan media katalog pada materi sistem pertahan tubuh terhadap kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar siswa. Penelitian ini dilaksanakan pada semester genap tahun ajaran 2015/2016 di SMA Negeri Demak dengan subjek penelitian adalah kelas XI MIA 3 dan XI MIA 4. Berdasarkan hasil analisis akhir uji t berpikir kritis kelas eksperimen dan kelas kontrol dengan dk 82 dan taraf signifikan 5% diperoleh ttabel = 1,92 dan perhitungan akhir uji t diperoleh thitung = 2,93, karena thitung>ttabel maka dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan hasil berpikir kritis yang signifikan antara posttest kelas eksperimen dan kelas kontrol dengan rata – rata nilai kelas eksperimen 84,4 dan kelas kontrol 79,2. Serta terdapat perbedaan signifikan pencapaian hasil belajar kognitif siswa antara kelas eksperimen dan kelas kontrol dengan hasil thitung>ttabel yaitu 2,28>1,92 dengan rata – rata nilai kelas eksperimen 83,3 dan kelas kontrol 79,4 dapat dikatakan bahwa terdapat perbedaan signifikan. Pada hasil belajar afektif (sikap) rata – rata kelas eksperimen lebih tinggi yaitu 94 dibandingkan dengan kelas kontrol dengan rata – rata 90,9. Kemudian pada hasil belajar psikomotorik (keterampilan) rata – rata kelas eksperimen yaitu 93,8 dan kelas kontrol 91,2. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pengaruh media pembelajaran katalog berpengaruh positif terhadap kemampuan berpikir kritiss dan hasil belajar siswa pada materi sistem pertahanan tubuh pada kelas XI SMA Negeri 1 Demak.

Kata kunci : Media pembelajaran katalog, kemampuan berpikir kritis, hasil belajar