Buku teks fisika SMA yang kontekstual masih kurang sehingga perlu dikembangkan bahan  ajar berupa modul untuk  siswa.  Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mengetahui karakteristik modul Fisika SMA berbasis CTL pada materi Suhu, Kalor, dan Perpindahan Kalor; 2) mengukur kelayakan modul Fisika SMA berbasis  CTL,  dan  3)  meningkatkan  hasil  belajar siswa setelah  menggunakan modul. Penelitian ini menggunakan metode Research and Development (R & D) mengacu  pada  Puslitjaknov  (2008)  yang  memiliki  lima  tahapan  yaitu:  1) melakukan analisis produk yang akan dikembangkan, 2) mengembangkan produk awal,  3)  validasi  ahli  dan  revisi,  4)  uji  coba lapangan  skala kecil  dan  revisi produk, 5) uji coba lapangan skala besar dan produk akhir. Modul disusun berdasarkan komponen CTL (Sanjaya, 2006) yaitu konstruktivisme, bertanya, menemukan, pemodelan, masyarakat belajar, refleksi, dan penilaian autentik. Instrumen pengumpulan data yang digunakan adalah angket analisis kebutuhan, lembar wawancara, lembar validasi, soal tes hasil belajar, dan lembar observasi hasil belajar. Teknik analisis data yang digunakan dibagi menjadi tiga yaitu: 1) analisis data angket analisis kebutuhan yang dideskripsikan, 2) analisis lembar validasi dengan menabulasi semua komponen data yang diperoleh kemudian melakukan analisis cut off score untuk mengetahui kelayakan modul, 3) analisis data peningkatan tes hasil belajar dihitung berdasarkan gain ternomalisasi dan lembar observasi berdasarkan skor setiap pertemuan. Hasil penelitian menunjukkan: 1) karakteristik modul adalah modul dikemas dalam tampilan yang menarik dan mudah digunakan, menyajikan materi secara utuh, bersifat saintifik, serta menyajikan materi yang kontekstual; 2) kelayakan modul dilihat dari penilaian ahli, guru, teman sejawat yang memiliki nilai rata-rata di atas nilai cut off score (89% > 88%) dan penilaian produk oleh siswa (84% > 83%) 3) Penggunaan modul Fisika SMA berbasis CTL pada materi suhu, kalor, dan perpindahan kalor dapat meningkatkan hasil belajar (n-gain kategori sedang) dan 79% siswa mencapai nilai KKM.
Kata kunci: CTL, hasil belajar, kalor, modul fisika, pengembangan modul