Kemampuan menganalisis adalah salah satu keterampilan berpikir tingkat tinggi yang dianggap penting dilatihkan pada siswa melalui pembelajaran Fisika. Berdasarkan hasil studi pendahuluan, kemampuan ini masih belum maksimal dilatihkan kepada siswa dalam pembelajaran Fisika. Penelitian ini bertujuan menemukan cara terbaik untuk melatih kemampuan menganalisis melalui model pembelajaran Think Pair and Share (TPS), yang mengutamakan proses diskusi kelompok kecil sehingga siswa lebih dapat menganalisis masalah dan berkomunikasi satu sama lain. Model ini diterapkan melalui pendekatan Education Sustainable and Development (ESD) pada materi Pemanasan Global, untuk membangun Sustainability Awareness siswa terhadap lingkungannya. Desain penelitian menggunakan One Group Pretest-Posttest Design, dengan instrumen pilihan ganda untuk mengukur kemampuan berpikir analisis, angket untuk memprofilkan Sustainable Awareness.