Penerapan PBL-STEM dapat mendorong siswa untuk mandiri dalam proses pembelajaran serta menekankan pada proses berpikir secara kritis dan analitis untuk mencari dan menemukan sendiri jawaban dari suatu masalah yang dipertanyakannya. Penelitian ini menggunakan desain true – eksperimental dengan tipe Posttest Only Control Desain. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI SMA Kristen Sunodia Samarinda tahun ajaran 2022/2023 yang
berjumlah 28 siswa, yang terbagi ke dalam 2 kelas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh PBL-STEM dalam meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa kelas XI di SMA Kristen Sunodia Samarinda pada materi laju reaksi XI di SMA Kristen Sunodia Samarinda pada materi laju reaksi. Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik cluster random sampling. Instrumen yang digunakan untuk mengukur kemampuan berpikir kritis kimia siswa adalah soal post-test, lembar observasi guru dan siswa, serta lembar respon siswa (angket). Analisis data dilakukan dengan uji t. Hasil Uji t dengan Mann-Whitney diperoleh sig. (2-tailed) pada kedua kelas adalah 0.00 < 0.05 maka disimpulkan bahwa Ha diterima dengan pernyataan terdapat pengaruh penerapan PBL-STEM terhadap keterampilan berpikir kritis siswa kelas XI di SMA Kristen Sunodia Samarinda pada materi laju reaksi. Hasil lembar aktivitas kegiatan guru dan siswa pada kelas eksperimen keduanya berkategori sangat baik, serta adanya respon siswa terhadap pembelajaran. PBL-STEM yaitu 77,2% siswa menyatakan setuju terhadap penerapan PBL-STEM di dalam pembelajaran yang dapat melatih keterampilan berpikir kritis siswa.