Gempa adalah salah satu topik esensial dalam earth science yang dipelajari di Pembelajaran IPA Sekolah Menengah Pertama di Indonesia. Fenomena gempa merupakan topik yang cukup sulit dijelaskan secara ilmiah oleh siswa. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan siswa menjelaskan fenomena gempa secara ilmiah melalui penerapan modul ajar PjBL STEM- learning progression. Sebanyak 64 siswa yang dibagi dalam dua kelas menjadi responden penelitian. Satu kelas (N=32) dipilih untuk mendapatkan pembelajaran dengan lesson plan yang biasa dipakai guru, dan satu kelas (N=32) dipilih untuk mendapatkan pembelajaran dengan modul ajar PjBL STEM- learning progression. Metode yang diterapkan adalah Quasi-eksperimen dengan pretest-posttest control group design. Subjek penelitian adalah siswa SMP kelas VIII E dan VIII H yang dipilih dengan teknik cluster random sampling. Data dikumpulkan melalui tes soal esai untuk mengukur kemampuan scientific explanation dan angket respons. Analisis data dilakukan menggunakan uji prasyarat (normalitas dan homogenitas) dan uji hipotesis menggunakan uji t. Hasil uji menunjukkan bahwa pembelajaran dengan modul ajar PjBL berbasis STEM-Learning Progression berdampak signifikan terhadap kemampuan scientific explanation siswa (Sig. 0,000 < 0>
