Penelitian ini bertujuan untuk: 1) menganalisis karakteristik modul IPA berbasis Problem Based Learning yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi suhu dan pemuaian; 2) menganalisis kelayakan modul IPA berbasis Problem Based Learning yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi suhu dan pemuaian; 3) menganalisis efektivitas modul IPA berbasis Problem Based Learning yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi suhu dan pemuaian.
Pengembangan modul berbasis Problem Based Learning ini merupakan penelitian Research and Development (R&D) dengan menggunakan 4-D Model Thiagarajan yang terdiri dari 4 tahap yaitu: tahap pendefinisian (define), tahap perancangan (design), tahap pengembangan (develop), dan tahap penyebaran (disseminate). Modul divalidasi oleh 3 dosen ahli (ahli materi, ahli bahasa dan ahli media), 2 reviewer dan 2 peer reviewer. Modul IPA berbasis Problem Based Learning yang dikembangkan diujicoba terbatas pada 10 orang siswa Kelas VII A. Setelah direvisi, modul IPA berbasis Problem Based Learning diujicoba skala luas pada Kelas VII G. Data yang diperoleh dari hasil penelitian ini dianalisis dengan teknik analisis deskriptif kualitatif dan analisis deskriptif kuantitatif.
Berdasarkan hasil penelitian dan pengembangan disimpulkan bahwa:
1) karakteristik modul IPA yang dikembangkan memuat tahapan Problem Based Learning pada setiap kegiatan belajar disertai dengan komponen indikator kemampuan berpikir kritis; 2) modul dikategorikan layak digunakan berdasarkan hasil validasi dan dianalisis menggunakan cut off score dengan persentase keidealan 92,0%, hasil respon dari siswa modul layak digunakan (85,7%), dan hasil respons guru dalam tahap penyebaran modul layak digunakan (88,2%); 3) modul IPA berbasis Problem Based Learning efektif dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa berdasarkan hasil N-gain score sebesar 0,36 dengan kategori sedang
