Rendahnya keterampilan berpikir kritis peserta didik SMA disebabkan belum tersedianya modul ajar yang dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik. Tujuan penelitian untuk menghasilkan modul gelombang bunyi menggunakan problem-based learning dipadu STEM yang valid, praktis dan efektif sehingga layak untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik. Penelitian ini adalah penelitian dan pengembangan dengan model ADDIE dan uji coba penelitian one group pre-test and post-test design pada 32 peserta didik kelas XI 2 SMAN 4 Banjarmasin. Teknik pengumpulan data menggunakan instrumen validitas modul ajar, lembar pengamatan keterlaksanaan modul ajar, dan tes keterampilan berpikir kritis. Data dianalisis secara deskriptif kualitatif dan kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan: (1) modul ajar dinyatakan sangat valid, (2) modul ajar dinyatakan sangat praktis, (3) modul ajar dinyatakan efektif ditinjau dari n-gain score rata-rata untuk mengukur keterampilan berpikir kritis sebesar 0,42 dalam kategori sedang. Sehingga modul gelombang bunyi menggunakan STEM-PBL layak digunakan untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik.

Kata kunci: Modul ajar, STEM-PBL, keterampilan berpikir kritis