Penelitian ini bertjuan untuk; (1) mengetahui pengembangan modul fisika berbasis Problem Based Learning (PBL) pada materi usaha dan energi di SMA/MA; (2) mengetahui kelayakan modul Fisika berbasis PBL pada materi usaha dan energi di SMA/MA; (3) mengetahui keefektifan modul fisika berbasis PBL untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis pada materi usaha dan energi di SMA/MA.
Metode penelitian ini adalah R&D dengan mengacu model 4-D (four D model) yang dikemukakan oleh Thiagarajan. Model 4-D terdiri dari define (pendefinisian), design (perancangan), develop (pengembangan), dan disseminate (penyebarluasan). Modul tersebut disusun dengan muatan berbasis Problem Based Learning (PBL) yang terdiri dari siswa terlibat aktif pada pemecahan masalah, siswa dapat memecahkan masalah dengan mengumpulkan data, siswa mengembangkan hasil karyanya, dan siswa dapat menganalisis hasil pemecahan masalahnya. Selain itu, modul juga dilengkapi dengan tahapan PBL yang dimunculkan sebagai kerangka dalam modul karena merupakan bagian dari pendekatan saintifik yang perlu dikembangkan pada kurikulum 2013. Modul dinilai berdasarkan kelayakan materi, media, dan bahasa, serta uji coba (terbatas dan kelompok besar) kepada siswa, dan tahap penyebaran pada Guru Fisika. Pengumpulan data penelitian menggunakan angket analisis kebutuhan, lembar validasi, angket respon, dan angket disseminate (penyebaran).
Hasil penelitian sebagai berikut: (1) modul fisika disusun dengan berbasis PBL untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa memiliki ciri yaitu langkah pembelajaran pada modul disesuaikan dengan langkah pembelajaran berbasis PBL; (2) modul dikategorikan layak dengan hasil perhitungan (ahli materi, ahli media, ahli bahasa, guru, dan teman sejawat) yang menunjukkan nilai rata-rata 86,78 > cut off 85,12 serta didukung dengan respon positif dari siswa dan hasil disseminate yang dilakukan pada Guru fisika yang mengkategorikan modul sangat baik; (3) penggunaan modul tersebut dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa berdasarkan hasil perhitungan N-Gain menunjukkan nilai 0,43 dengan kategori sedang.
Kata kunci: Modul, Problem Based Learning (PBL), Keterampilan Berpikir Kritis