Penelitian ini bertujuan menganalisis perbedaan keterampilan berpikir kritis antara siswa yang belajar degan model E-Learning berbasis Group Investigation (ELGI) dan model E-Learning berbasis Direct Intruction (ELDI). Penelitian ini adalah quasi-experiment menggunakan one way pretest-posttest non-equivalent control group design. Populasi sebanyak 6 kelas (215 siswa) kelas XI MIPA SMA Negeri 1 Ubud. Sempel sebanyak 2 kelas (72 siswa) yang ditentukan secara random assignment, sehingga terpilih siswa XI MIPA 1 sebagai kelompok eksperimen dan siswa XI MIPA 6 sebagai kelompok kontrol. Data keterampilan berpikir kritis dikumpulkan dengan 16 butir soal esai dengan materi gelombang bunyi dan cahaya. Analisis data menggunakan analisis deskriptif dan analisis kovarian (ANAKOVA) satu jalur. Keterampilan berpikir kritis siswa yang belajar dengan model ELGI kategori baik secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan yang belajar dengan model ELDI kategori cukup. Implikasinya, bahwa dalam rangka pencapaian berpikir kritis siswa saat pembelajaran fisika di SMA, mereka sebaiknya difasilitasi dengan model E-Learning berbasis Group investigation.