Pembelajaran pada abad ke-21 merupakan sebuah konsep yang dirancang untuk mempersiapkan generasi masa depan yang mampu menghadapi tantangan global yang semakin kompleks. Rancangan proses pendidikan menjadi kunci keberhasilan siswa dapat berkembang pada bidang keterampilan maupun kognitif. Seperti keterampilan literasi sains, siswa dapat mengembangkan kemampuan menggunakan pengetahuan ilmiah untuk mengidentifikasi pertanyaan dan menyimpulkannya berdasarkan bukti-bukti yang bertujuan untuk memahami dan membantu membuat keputusan mengenai suatu problematika. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penggunaan petunjuk praktikum dengan pendekatan MIKiR terhadap literasi sains siswa MA. Desain penelitian yang digunakan adalah nonequuivalent control group design dan pengambilan sampel dengan teknik purposive sampling. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan petunjuk praktikum dengan pendekatan MIKiR berpengaruh signifikan terhadap literasi sains siswa. Hasil uji t menunjukkan nilai signifikansi (2-tailed) sebesar 0,000, yang berarti penggunaan petunjuk praktikum dengan pendekatan MIKiR berpengaruh terhadap literasi sains siswa. Uji pengukuran peningkatan literasi sains menggunakan effect size menunjukkan hasil sebesar 3,463, yang menurut skala Cohen’s d dikategorikan sebagai peningkatan yang sangat tinggi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh signifikan penggunaan petunjuk praktikum dengan pendekatan MIKiR terhadap literasi sains siswa MA.