Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penerapan model pembelajaran Learning Cycle terhadap Kemampuan Berpikir Kritis siswa kelas X SMA Angkasa 2 Jakarta pada konsep ekosistem. Populasi penelitian mencakup seluruh siswa kelas X di SMA Angkasa 2 Jakarta yang berjumlah 324 siswa dalam 9 kelas. Sampel penelitian diambil dari dua kelas dengan teknik cluster random sampling, yaitu kelas X-F sebagai kelas kontrol yang menggunakan metode konvensional atau ceramah dan kelas X-D sebagai kelas eksperimen yang menggunakan model pembelajaran Learning Cycle. Penelitian menggunakan metode quasi eksperimen. Instrumen yang digunakan berupa tes tertulis untuk mengukur kemampuan berpikir kritis yang terdiri dari 12 soal uraian dalam materi ekosistem kelas X yang sudah disesuaikan dengan 12 sub-indikator kemampuan berpikir kritis. Analisis data dimulai dengan menggunakan uji prasyarat data, yaitu uji normalitas dan uji homogenitas. Hasil uji normalitas dan homogenitas menunjukkan bahwa kelas kontrol dan kelas eksperimen berdistribusi normal dan variansinya homogen. Oleh karena itu, pengujian hipotesis dilakukan dengan uji t. Hasil penelitian menunjukkan kemampuan berpikir kritis siswa pada kelas eksperimen yang menggunakan model pembelajaran Learning Cycle lebih tinggi dibandingkan dengan siswa pada kelas kontrol yang tidak menggunakan model pembelajaran Learning Cycle. Ini terlihat dari nilai rata-rata peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa pada setiap sub-indikator kemampuan berpikir kritis pada kelas eksperimen lebih tinggi dari kelas kontrol dan nilai rata-rata hasil postes siswa, dimana nilai rata-rata kelas eksperimen sebesar 76,17 dan kelas kontrol sebesar 61,42. Dari hasil perhitungan uji t didapat thit = 8,250. Pada daftar t, nilai t untuk α=1% dengan db=70 diperoleh nilai t0,995(70) sebesar 2,653, dengan demikian thit > ttabel, maka terdapat perbedaan yang sangat signifikan pada kedua kelompok. Penerapan model pembelajaran Learning Cycle berpengaruh terhadap Kemampuan Berpikir Kritis siswa.