Kemampuan literasi sains merupakan kemampuan peserta didik untuk memahami, menjelaskan fenomena ilmiah, serta menggunakan pengetahuan ilmiah dalam pengambilan keputusan, namun literasi sains peserta didik di Indonesia masih tergolong rendah. Penelitian pengembangan ini bertujuan untuk menganalisis validitas, kepraktisan, dan keefektifan modul pembelajaran dengan pendekatan STEM pada materi suhu dan kalor untuk meningkatkan literasi sains peserta didik kelas VII SMP. Penelitian ini menggunakan model pengembangan 4D (Define, Design, Develop, dan Disseminate). Produk modul diuji pada 10 peserta didik dalam uji coba kelompok kecil dan 28 peserta didik dalam uji coba kelas besar di SMP Negeri 27 Banjarmasin. Data dianalisis secara deskriptif dengan teknik analisis validitas menggunakan rumus Aiken’s V, analisis kepraktisan berdasarkan persentase angket respon peserta didik, dan analisis keefektifan menggunakan nilai N-Gain dari hasil pretest dan posttest. Hasil penelitian menunjukkan bahwa modul pembelajaran memperoleh skor validitas sebesar 0,92 (sangat valid), kepraktisan sebesar 90,54% (sangat praktis), dan N-Gain sebesar 0,84 (kategori tinggi). Berdasarkan hasil tersebut, modul pembelajaran berbasis STEM layak digunakan, praktis dan efektif dalam meningkatkan literasi sains peserta didik.

Kata Kunci: Modul pembelajaran, pendekatan STEM, suhu dan kalor, literasi sains.