Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mengetahui karakteristik e-modul Sistem Pencernaan Makakan berbasis Problem-Based Learning (PBL) untuk meningkatkan kemampuan pemecahan masalah dan keterampilan berpikir kritis, 2) mengetahui kevalidan e-modul Sistem Pencernaan Makakan berbasis Problem-Based Learning (PBL) untuk meningkatkan kemampuan pemecahan masalah dan keterampilan berpikir kritis, 3) mengetahui kepraktisan e-modul Sistem Pencernaan Makakan berbasis Problem-Based Learning (PBL) untuk meningkatkan kemampuan pemecahan masalah dan keterampilan berpikir kritis, 4) menguji keefektifan e-modul Sistem Pencernaan Makakan berbasis Problem-Based Learning (PBL) untuk meningkatkan kemampuan pemecahan masalah dan keterampilan berpikir kritisJenis penelitian ini adalah penelitian dan pengembangan (Research and Development) dengan menggunakan model ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, Evaluation). Desain penelitian menggunakan desain penelitian Quasi- Experimental dengan rancangan Non-equivalent Control Group Design. Subjek penelitian terdiri dari 69 siswa kelas XI di SMA Negeri 2 Sukoharjo. yang dibagi menjadi kelas eksperimen dan kelas kontrol. Instrumen yang digunakan meliputi lembar validasi untuk ahli, angket respon untuk praktisi dan siswa, serta tes uraian untuk mengukur kemampuan pemecahan masalah dan berpikir kritis. Kualitas instrumen tes telah melalui uji validitas dan uji reliabilitas dengan hasil yang menunjukkan bahwa instrumen tersebut layak dan reliabel untuk digunakan sebagai alat ukur penelitian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa e-modul yang dikembangkan memiliki karakteristik berbasis masalah dengan menyajikan masalah kontekstual sebagai awal pembelajaran. Secara teknis, e-modul ini berbentuk multimedia interaktif flipbook berbasis web yang dapat diakses secara langsung melalui smartphone atau laptop tanpa aplikasi tambahan, serta dilengkapi fitur evaluasi dengan umpan balik langsung. Berdasarkan uji kevalidan, e-modul dinyatakan sangat valid oleh para ahli. Uji kepraktisan menunjukkan kriteria sangat praktis berdasarkan respon guru dan siswa. Hasil uji Normalized Gain (N-Gain) pada kelas eksperimen menunjukkan peningkatan kemampuan pemecahan masalah sebesar 0,60 dan keterampilan berpikir kritis sebesar 0,61, keduanya berada pada kategori sedang dan lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol. Pada kelas kontrol hasil uji Normalized Gain (N-Gain) menunjukkan peningkatan kemampuan pemecahan masalah sebesar 0,28 dan keterampilan berpikir kritis sebesar 0,20, keduanya berada pada kategori rendah. Hasil uji MANOVA menunjukkan nilai signifikansi 0,000 < 0,05. Hal ini membuktikan bahwa terdapat pengaruh yang signifikan dari penggunaan e-modul berbasis Problem-Based Learning (PBL) terhadap kemampuan pemecahan masalah dan keterampilan berpikir kritis siswa secara simultan. Nilai Partial Eta Squared sebesar 0,654 menunjukkan kontribusi e-modul sebesar 65,4% terhadap peningkatan kedua variabel tersebut. Dengan demikian, e-modul sistem pencernaan berbasis Problem-Based Learning (PBL) efektif digunakan untuk meningkatkan keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa.