Penelitian ini dilatarbelakangi oleh penggunaan sumber belajar yang belum efektif dalam meningkatkan keterampilan berpikir tingkat tinggi peserta didik. Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mengembangkan modul sains berbasis problem based learning-multiple representation untuk meningkatkan higher order thinking skills peserta didik pada topik asam basa; 2) menganalisis kevalidan modul berbasis problem based learning- multiple representation untuk meningkatkan higher order thinking skill peserta didik pada topik asam basa; 3) menganalisis kepraktisan modul berbasis problem based learning-multiple representation untuk meningkatkan higher order thinking skill peserta didik pada topik asam basa; 4) menganalisis keefektifan modul berbasis problem based learning- multiple representation untuk meningkatkan higher order thinking skill peserta didik pada topik asam basa. Jenis penelitian ini adalah penelitian dan pengembangan (R&D) dengan menggunakan model pengembangan 4D menurut Thiagarajan (Define, Design, Develop, Disseminate) (1974). Modul sains divalidasi oleh enam orang validator. Validitas kelayakan modul dianalisis dengan menggunakan Aiken's V, analisis kepraktisan modul menggunakan kriteria yang diadopsi dari Akbar (2013). Analisis data menggunakan uji normalitas dan homogenitas sebagai uji prasyarat, untuk uji hipotesis menggunakan ANCOVA untuk melihat ada tidaknya pengaruh penggunaan modul setelah pembelajaran terhadap HOTS peserta didik. Hasil penelitian disimpulkan bahwa: 1) modul sains berbasis problem based learning-multiple representation pada topik asam basa berhasil dikembangkan sesuai dengan tahapan pembelajaran berbasis masalah dan dilengkapi dengan multiple representation (makroskopis, submikroskopis, simbolis), 2) modul yang dikembangkan dinyatakan valid dan layak digunakan dengan rata-rata Aiken V sebesar 0,89, 3) modul yang dikembangkan dinyatakan praktis dengan skor kepraktisan guru sebesar 79 dan siswa sebesar 81, 4) modul yang dikembangkan efektif dalam meningkatkan higher order thinking skills siswa berdasarkan uji hipotesis menunjukkan nilai signifikansi sebesar 0,01 dan < 0>yang berarti lebih kecil dari 0,05 yang berarti terdapat pengaruh penggunaan modul sains berbasis problem based learning-multiple representation terhadap keterampilan higher order thinking skills (HOTS) peserta didik pada topik asam basa yang posistif dan siginifikan. Dengan demikian, modul yang dikembangkan dinyatakan valid, praktis, dan efektif.