Rapor pendidikan merupakan data yang diberikan pemerintah sebagai dasar acuan dalam melakukan pengembangan sekolah. Salah satu data menunjukkan terdapat penurunan karakter berkebinekaan global di SMP Negeri 5 Bojonegoro dari skor 53,28 menjadi 50,40, sedangkan keterampilan berpikir kritis siswa masih tergolong rendah dengan skor 54,13. Berdasarkan data ini, maka dikembangkan e-module science local wisdom dengan tujuan penelitian sebagai berikut: menganalisis desain e-module science local wisdom, menganalisis tingkat kelayakan e-module science local wisdom untuk meningkatkan karakter berkebinekaan global dan keterampilan berpikir kritis siswa, dan menganalisis keefektifan e-module science local wisdom untuk meningkatkan karakter berkebinekaan global dan keterampilan berpikir kritis siswa.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian dan pengembangan dengan model 4D yaitu define, design, develop dan disseminate. Subjek penelitian adalah siswa kelas VIII di SMP Negeri 5 Bojonegoro, pada uji coba menengah menggunakan 1 kelas dengan jumlah siswa 32, sedangkan pada uji coba luas menggunakan 2 kelas sebagai kelas kontrol dan kelas eksperimen yang masing-masing kelas terdiri dari 32 siswa. Analisis data yang digunakan pada proses pengembangan adalah analisis deskriptif, analisis kelayakan e-module menggunakan analisis Aiken dan analisis kriteria, sedangkan analisis keefektifan e module untuk meningkatkan karakter berkebinekaan global dan keterampilan berpikir kritis menggunakan analisis statistik skor N-gain dan analisis multivariat.

Hasil penelitian dan pengembangan dapat disimpulkan bahwa: 1) e module science local wisdom memiliki desain menarik dengan tampilan berbentuk flipbook, disajikan dengan menggunakan sintaks inkuiri dan memiliki 4 aktivitas pembelajaran yaitu ayo berpikir, ayo bereksperimen, ayo belajar dan ayo uji pemahaman, semua aktivitas terintegrasi dengan local wisdom ledre Bojonegoro; 2) e-module science local wisdom memiliki tingkat kelayakan yang tinggi berdasarkan penilaian ahli media, materi, pembelajaran dan bahasa dengan rata-rata nilai validitas Aiken sebesar 0,95, dan memiliki tingkat keterbacaan yang tinggi dengan persentase keterbacaan sebesar 90%; 3) e-module science local wisdom terbukti lebih efektif untuk meningkatkan karakter berkebinekaan global dan keterampilan berpikir kritis siswa dibandingkan dengan bahan ajar yang biasa digunakan di sekolah dengan skor N-gain 0,8 berkategori tinggi dan nilai signifikansi lebih kecil dari 0,05.