Penelitian ini bertujuan untuk (1) meningkatkan literasi sains (aspek sikap) melalui penerapan e-modul dengan model pembelajaran berbasis masalah pada materi kinematika fase F SMA Negeri 1 Teras Boyolali, (2) meningkatkan hasil pemahaman sains peserta didik melalui penerapan e-modul dengan model pembelajaran berbasis masalah pada materi kinematika fase F SMA Negeri 1 Teras Boyolali. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas (PTK) dengan pendekatan mix-method, yaitu pendekatan kuantitatif dan kualitatif. Sumber data penelitian ini meliputi peristiwa kegiatan pembelajaran, hasil wawancara guru fisika, dan hasil observasi. Pengumpulan data dilakukan dengan teknik dokumentasi dari data awal prasiklus, wawancara guru fisika, observasi secara langsung. Teknik uji validitas yang digunakan adalah validitas instrumen yang meliputi uji kelayakan instrumen literasi sains (aspek sikap) dan soal pemahaman sains. Validitas data yang digunakan adalah triangulasi sumber. Analisis data dengan menggunakan teknik analisis data kualitatif dan kuantitatif. Hasil penelitian ini adalah sebagai berikut. Hasil observasi menunjukkan bahwa guru menggunakan metode ceramah dan tanya jawab pada kegiatan pembelajaran. Terdapat beberapa permasalahan yang ditemukan di kelas XI B SMA Negeri 1 Teras Boyolali yaitu peserta didik mengalami kesulitan dalam memahami materi sehingga peserta didik lambat dalam mengerjakan soal-soal, peserta didik cenederung pasif, kurang semangat dan mengantuk ketika kegiatan pembelajaran berlangsung. Guru memiliki waktu yang terbatas sehingga belum menggunakan media pembelajaran yang lebih menarik. Hal ini menyebabkan peserta didik kurang semangat, banyak yang sibuk sendiri dan kurang memperhatikan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) penerapan e-modul dengan model pembelajaran berbasis masalah pada materi kinematika dapat meningkatkan literasi sains (aspek sikap) peserta didik dengan skor n-gain sebesar 0,71 pada kategori tinggi; (2) penerapan e-modul dengan model pembelajaran berbasis masalah pada materi kinematika dapat meningkatkan hasil pemahaman sains peserta didik dengan skor n-gain sebesar 0,70 pada kategori tinggi.