Kemampuan siswa dalam berpikir kritis merupakan tuntutan siswa yang harus dikuasai pada pembelajaran abad 21, mengembangkan kemampuan berpikir kritis siswa diperlukan adanya inovasi media pembelajaran untuk meningkatkan kualitas belajar, model problem based learning mengajak siswa untuk melatih kemampuan siswa dalam memecahkan masalah sehingga dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis. Tujuan dari penelitian ini adalah: 1) mengembangkan e-modul berbasis PBL pada materi zat aditif dan zat adiktif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa; 2) mengetahui kelayakan dari e-modul berbasis PBL pada materi zat aditif dan zat adiktif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa; 3) mengetahui  keefektifan e-modul berbasis PBL pada materi zat aditif dan zat adiktif berbasis problem based learning guna meningkatkan kemampuan siswa dalam berpikir secara kritis. 
Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian pengembangan (RnD), mengacu pada model pengembangan Borg and Gall dengan melakukan 8 tahapan, yaitu: 1) analisis kebutuhan dan pengumpulan informasi, 2) desain produk, 3) validasi desain, 4) perbaikan desain produk, 5) uji coba terbatas, 6) revisi produk, 7) uji lapangan operasional, 8) produk akhir e-modul. Teknik analisis data yang digunakan yaitu analisis deskriptif yang digunakan untuk mendeskripsikan pengembangan e-modul, dan analisis kelayakan e-modul berdasarkan skor N-gain.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan: 1) pengembangan e-modul berbasis PBL pada materi zat aditif dan zat adiktif adalah dengan sintaks pembelajaran PBL, yang diintegrasikan ke dalam indikator kemampuan berpikir kritis; 2) pengembangan e-modul berbasis PBL pada materi zat aditif dan zat adiktif sangat layak digunakan untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa, dijelaskan dengan hasil penilaian para ahli dengan rata-rata 92,8%; 3) pengembangan e-modul berbasis problem based learning pada materi zat aditif dan zat adiktif efektif dalam meningkatkan kemampuan siswa dalam berpikir secara kritis, dijelaskan dengan skor N-gain pada pretest dan posttest siswa SMPN 2 Tlogomulyo sebesar 0,76 dan diklasifikasikan memiliki keefektifan tinggi untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa. Implikasi dari pengembangan e-modul ini dapat digunakan sebagai bahan ajar alternatif guru untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa, didukung dengan pengembangan e-modul yang bersifat digital dilengkapi dengan video, audio, teks, gambar, quiz, serta dapat digunakan kapan saja dan dimana saja sehingga dapat memudahkan siswa dalam belajar.