Kemampuan berpikir kritis siswa di SMAN 13 Semarang masih rendah karena minimnya kemampuan berpikir kritis siswa dan kurang nya keatifan siswa dalam pembelajaran fisika. Penyebab utamanya adalah metode pengajaran yang digunakan di kelas. Untuk mengatasi hal ini, diperlukan model pembelajaran yang dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritis siswa. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan berpikir kritis siswa dan kemampuan kerjasama siswa setelah diterapkan model pembelajaran NHT, serta mengetahui respon siswa terhadap penerapan model pembelajaran NHT. Metode penelitian yang digunakan adalah kuantitatif dengan pendekatan eksperimental Quasi Experimental Design yang menggunakan pretest dan posttest control group. Subjek penelitian adalah siswa kelas XI MIPA 1 dan MIPA 4 di SMA Negeri 13 Semarang. Analisis data menggunakan uji two independent sample t-test dan perhitungan N-gain. Hasil uji t-test menunjukkan signifikansi 0,00 ? 0,05, hasil tersebut menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antara kelas kontrol dan eksperimen. Nilai N-Gain rata-rata kelas eksperimen menggunakan model kooperatif NHT adalah 54%, masuk dalam kategori cukup efektif. Peningkatan dalam kemampuan berpikir kritis, terutama indikator klarifikasi, penilaian, kesimpulan, dan strategi, menunjukkan peningkatan sedang, menunjukkan pemahaman dan jawaban yang lebih baik. Secara keseluruhan, hasil penelitian ini mencapai 0,58, masuk dalam kategori sedang. Observasi kerjasama siswa menunjukkan rata-rata persentase 94%, dikategorikan baik. Terdapat 15 indikator yang mengukur respons siswa terhadap model pembelajaran NHT, dengan data angket menunjukkan rata-rata respons 77%, dalam kategori baik. Oleh karena itu, model pembelajaran kooperatif NHT terbukti berdampak positif pada kemampuan berpikir kritis dan kerjasama siswa.