Model pembelajaran advance organizer merupakan salah satu proses belajar mengajar yang mampu meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan kolaboratif siswa, karena pengajar berupaya untuk menghubungkan pengalaman atau pengetahuan materi lama dengan materi yang baru. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran advance organizer terhadap keterampilan berpikir kritis dan keterampilan kolaboratif siswa pada pokok bahasan larutan penyangga. Sampel dipilih berdasarkan teknik cluster random sampling, yaitu kelas XI MIPA 2 sebagai kelas kontrol dan XI MIPA 4 sebagai kelas eksperimen. Desain yang digunakan dalam penelitian ini adalah nonequivalent control group design. Teknik pengumpulan data yang digunakan adalah tes berupa soal posttest untuk mengukur keterampilan berpikir kritis siswa dan lembar observasi untuk mengukur keterampilan kolaboratif siswa. Hasil penelitian menunjukkan nilai rata-rata posttest pada kelas kontrol adalah 71,47 dan kelas eksperimen 80,41, sedangkan nilai rata-rata lembar observasi pada kelas kontrol adalah 80,44 dan kelas eksperimen 91,49. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan terbukti bahwa terdapat pengaruh model pembelajaran advance organizer terhadap keterampilan berpikir kritis dan keterampilan kolaboratif siswa pada pokok bahasan larutan penyangga.