Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan modul pembelajaran IPA dengan tema pencemaran lingkungan yang layak digunakan untuk meningkatkan hasil belajar siswa SMP kelas VII. Penelitian ini merupakan Research and Development (R&D). Pengembangan dilakukan dengan mengacu pada model 4-D yang dimodifikasi menjadi 3-D. Tahapan model 3-D meliputi define (pendefinisian), design (perancangan), dan develop (pengembangan). Penilaian produk dilakukan oleh seorang ahli materi, seorang ahli media, dua orang guru IPA, dan tiga orang teman sejawat. Uji coba dilakukan kepada 43 siswa kelas VII SMP Muhammadiyah I Wonosobo dengan rincian: 10 siswa untuk uji coba kelompok kecil dan 33 siswa untuk uji lapangan. Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan kuesioner, tes (pretest dan posttest), dan lembar observasi. Data yang diperoleh dari kuesioner dan lembar observasi dianalisis secara deskriptif. Data pretest dan posttes dianalisis menggunakan normalized gain score yang kemudian dianalisis secara deskriptif. Hasil penelitian adalah sebagai berikut. 1) Modul pembelajaran IPA dengan tema “Pencemaran Lingkungan” dinilai dari: (a) aspek kelayakan isi berkualitas baik menurut ahli materi, dan berkualiatas sangat baik menurut guru dan teman sejawat; (b) aspek bahasa dan gambar berkualitas baik menurut ahli materi, dan berkualiatas sangat baik menurut guru dan teman sejawat; (c) aspek penyajian berkualitas sangat baik menurut ahli media, guru, dan teman sejawat; dan (d) aspek kegrafikan berkualiatas sangat baik menurut ahli media, guru, dan teman sejawat. 2) Tanggapan siswa terhadap modul yang dikembangkan berkualitas sangat baik dari aspek materi, bahasa dan gambar, penyajian, dan tampilan. 3) Peningkatan hasil belajar dengan menggunakan modul yang dikembangkan berkategori sedang dengan rerata gain score sebesar 0,50. 4) Terjadi peningkatan 62,09 % jumlah siswa yang mencapai ketuntasan belajar. Hasil tersebut menunjukkan bahwa modul pembelajaran IPA dengan tema “Pencemaran Lingkungan” hasil pengembangan layak digunakan untuk meningkatkan hasil belajar siswa SMP kelas VII.