Keberadaan   modul   fisika   SMA   yang   mengaitkan   konsep   sains  dan teknologi serta dampaknya ke masyarakat masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui  karakteristik,  mengukur  kelayakan,  dan  mengukur  efektifitas atau hasil  belajar  siswa  pada penggunaan  modul  Fisika  berbasis  problem  based learning (PBL) pada materi pemanasan global.
Penelitian   dan   pengembangan   modul   Fisika   model   Problem   Based
Learning (PBL) ini menggunakan  tahap pengembangan  yang dikembangkan  oleh Thiagarajan yaitu tahap pengembangan  model 4-D yang terdiri dari 4 tahap yaitu tahap pendefinisian (Define), perancangan (Design), pengembangan (Develop), dan penyebaran (Disseminate). Modul yang sudah melalui tahap validasi ahli, guru, dan teman sejawat kemudian  diujicobakan  secara terbatas dan secara luas kepada 29 siswa.
Hasil analisis  data penelitian  menunjukkan:  1) karakteristik  pada modul pertama kegiatan belajar pada modul menggunakan model problem based learning (PBL) yang mendukung  aspek pengembangan  kreativitas siswa serta mendukung kurikulum  2013,  kedua  modul  dikembangkan  dengan  menggunakan  model  4D (define,  design,  develop,  and  disseminate),  ketiga  materi  pembelajaran  dikemas untuk memudahkan belajar secara tuntas, keempat modul menyajikan jendela fisika dilengkapi dengan wab yang akan diakses untuk mendukung pengetahuan siswa; 2) kelayakan modul dilihat dari penilaian dosen ahli, guru fisika, teman sejawat yang memiliki  nilai rata-rata  di atas nilai cut off score (92,5% > 85%). 3) efektivitas penggunaan modul Fisika SMA model problem based learning (PBL) pada materi pemanasan global dapat meningkatkan  hasil belajar siswa, rata-rata nilai kognitif siswa adalah 84,06 melebihi nilai Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM) adalah 75 dengan kategori tuntas. Hasil belajar siswa ranah afektif mengalami  peningkatan setiap pertemuan dengan nilai rata-rata pertemuan pertama adalah 66,38 meningkat pada  pertemuan   kedua   adalah   81,90.   Hasil   belajar   siswa  ranah   psikomotor meningkat  dari pertemuan  pertama  adalah  82,76  meningkat  menjadi  90,09  pada pertemuan kedua.