Permasalahan yang melatarbelakangi penelitian pengembangan ini adalah rendahnya hasil belajar peserta didik, sulitnya memahami materi yang abstrak, banyaknya rumus yang dihafal dan belum adanya modul yang digunakan di SMP Islam Al-Bayan Pekalongan. Penelitian pengembangan ini berupa produk modul pengembangan dengan pendekatan Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) pada materi bangun ruang sisi lengkung yang valid, praktis, dan efektif untuk meningkatkan hasil belajar peserta didik kelas IX.
Penelitian ini merupakan jenis penelitian R&D (research and development). Hasil penelitian berupa produk modul dengan pendekatan STEM. Prosedur pengembangan modul menggunakan model Borg dan Gall yang dimodifikasi oleh Sugiyono. Teknik pengumpulan data yang digunakan adalah angket dan tes tertulis. Angket digunakan untuk menguji kevalidan dan kepraktisan, serta instrumen digunakan untuk menguji keefektifan modul yang dikembangkan. Angket yang digunakan yaitu angket dengan kriteria skor 1 hingga 4 serta uji keefektifan menggunakan analisis tahap awal dan tahap akhir dimana terdapat uji normalitas menggunakan uji liliefors, uji homogenitas menggunakan uji fisher, dan uji kesamaan dan perbedaan rata-rata menggunakan ANOVA satu arah, serta uji N-gain.
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa modul dengan pendekatan STEM pada materi bangun ruang sisi lengkung pada aspek kevalidan oleh dua validator dari validator ahli media dan validator ahli materi termasuk dalam kategori cukup valid dengan persentase sebesar 81,73%. Kepraktisan media diperoleh dari tanggapan guru matematika kelas IX dan tanggapan peserta didik yang menggunakan modul dengan persentase sebesar 81% dan termasuk dalam kategori sangat praktis dan 76,34% dan termasuk kategori praktis. Keefektifan modul diperoleh dari rata-rata nilai posttest kelas ekperimen sebesar 76 lebih baik daripada nilai posttest kelas kontrol sebesar 46,77. Peningkatan hasil belajar peserta didik pada kelas ekperimen dihitung melalui N-gain dengan hasil N-Gain sebesar 0,6, sehingga terdapat peningkatan yang termasuk dalam kategori sedang. Disimpulkan bahwa modul dengan pendekatan STEM materi bangun ruang sisi lengkung efektif terhadap hasil belajar peserta didik kelas IX SMP Islam Al-Bayan Pekalongan.