Penelitian ini bertujuan untuk: 1) Mengembangkan Karakteristik e-module IPA Berbasis Problem and Research Based Learning (PRBL) pada materi pencemaran lingkungan untuk memberdayakan keterampilan berpikir kritis siswa; 2) Menganalisis kevalidan e-module IPA berbasis PRBL pada materi pencemaran lingkungan untuk memberdayakan keterampilan berpikir kritis siswa; 3) Menganalisis kepraktisan e-module IPA berbasis PRBL pada materi pencemaran lingkungan untuk memberdayakan keterampilan berpikir kritis siswa; dan 4) Menguji keefektifan e-module IPA berbasis PRBL pada materi pencemaran lingkungan untuk memberdayakan keterampilan berpikir kritis siswa.

Jenis penelitian pengembangan ini menggunakan Research and Development (R&D) dengan model pengembangan ADDIE yang terdiri dari 5 tahap yaitu: analisis (analysis), desain (design), pengembangan (development), penerapan (implementation), dan evaluasi (evaluation). Analisis data yang digunakan selama pengembangan e-module adalah analisis deskriptif, analisis validitas menggunakan teknik analisis V Aiken, analisis kepraktisan menggunakan angket respon guru dan siswa, dan analisis keefektifan menggunakan t-test independent dan N-Gain Score. Desain uji coba yang digunakan adalah Non- equivalent Pretest-Posttest Control Group Design.

Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) E-module IPA berbasis PRBL pada materi pencemaran lingkungan untuk memberdayakan keterampilan berpikir kritis siswa yang dikembangkan memiliki karakteristik (a) konten e-module terbentuk dari keterpaduan sintaks PRBL dan indikator keterampilan berpikir kritis termasuk kegiatan aktifitas siswa, (b) dilengkapi eksperimen dan soal evaluasi, (c) ditampilkan pada aplikasi google sites, dan (d) penginputan data menggunakan google form serta e-module yang disusun dapat digunakan untuk luring, daring, ataupun blended learning. 2) E-module IPA berbasis PRBL pada materi pencemaran lingkungan valid digunakan untuk memberdayakan keterampilan berpikir kritis siswa dengan rata-rata hasil validasi sebesar (0.89); 3) E-module IPA berbasis PRBL pada materi pencemaran lingkungan praktis digunakan untuk memberdayakan keterampilan berpikir kritis siswa. Rata-rata hasil uji coba terbatas sebesar 88,30%; dan 4) E-module IPA berbasis PRBL pada materi pencemaran lingkungan efektif untuk memberdayakan keterampilan berpikir kritis siswa. Hal ini terlihat pada capaian N-gain di MTsN 1 Sukoharjo dan SMP Daarul Qur’an Dimana kedua sekolah tersebut mempunyai nilai N-gain di kategori sedang. Nilai N-gain di MTsN 1 Sukoharjo kelas kontrol dan eksperimen berturut-turut 0,48 dan 0,57. Sedangkan di SMP Daarul Qur’an berturut-turut 0.53 dan 0,61.