The development of critical thinking skills is one of the key factors to face the opportunities and challenges of life in the industrial era 4.0. However, this skill has not been trained properly. Therefore, the purpose of writing this paper is to analyze the effectiveness of science handouts on the material diversity of living things to improve students' critical thinking skills. This study uses formative evaluation with Tessmer Model, which is limited to small group and field tests. The trial used a one group pretest and posttest design, for a small group test on 12 students and a field test on 20 class VIII students of SMPN 1 Sungai Durian. Collecting data through critical thinking tests and interviews. The results of the research on the small group and field tests showed: (1) students' skills in interpretation, analysis, explanation, evaluation, and inference were initially low to moderate; and (2) students' critical thinking skills increased significantly at = 5%, with n-gain in the moderate criteria. Thus, the science handout based on critical thinking skills that was developed is effectively used in science learning Pengembangan keterampilan berpikir kritis menjadi salah satu faktor kunci untuk menghadapi peluang dan tantangan kehidupan di era industri 4.0. Namun, keterampilan ini belum dilatihkan dengan baik. Oleh karena itu, tujuan penulisan makalah ini adalah menganalisis keefektifan dari handout IPA pada materi keanekaramagaman makhluk hidup untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Penelitian ini menggunakan desain evaluasi formatif dengan model Tessmer. Uji coba menggunakan one group pretest and posttest design, untuk small group test pada 12 siswa dan field test pada 20 siswa kelas VIII SMPN 1 Sungai Durian. Pengumpulan data melalui instrumen tes berpikir kritis dan wawancara. Hasil penelitian pada small group maupun field test menunjukkan: (1) kemampuan siswa dalam interpretasi, analisis, eksplanasi, evaluasi, dan inferensi yang awalnya masih rendah menjadi sedang; dan (2) keterampilan berpikir kritis siswa mengalami peningkatan secara signifikan pada a = 5%, dengan n-gain dalam kriteria sedang. Dengan demikian, handout IPA berbasis keterampilan berpikir kritis yang dikembangkan adalah efektif digunakan dalam pembelajaran IPA.