Penelitian dan pengembangan ini dilatarbelakangi oleh masalah dikotomi ilmu yang telah mengakar pada paradigma sebagian besar masyarakat. Masalah ini berpengaruh langung pada motivasi belajar peserta didik di sekolah semi-pesantren, dimana pelajaran agama dianggap jauh lebih penting daripada pelajaran umum, termasuk matematika. Untuk itu, tujuan dari penelitian dan pengembangan ini adalah untuk mengembangkan modul pembelajaran matematika yang berbasis pada kesatuan ilmu pengetahuan (unity of sciences). Subjek dari penelitian ini adalah peserta didik kelas X MA Yaspia Ngroto, dimana kelas X-A sebagai kelas eksperimen dan kelas X-C sebagai kelas kontrol. Hasil dari penelitian ini adalah tersusunnya modul matematika berbasis unity of sciences yang dikembangkan menggunakan model ADDIE, yaitu (A)nalisys, (D)esign, (D)evelopment, (I)mplementation, dan (E)valuation. Modul ini selanjutnya diuji kelayakannya berdasarkan tiga aspek, yaitu aspek validitas, kepraktisan, dan efektivitas. Berdasarkan uji validitas yang dilakukan oleh 3 orang validator, modul ini mendapatkan rata-rata penilaian 92,36%. Sedangkan untuk uji kepraktisan yang diperoleh melalui penilaian tanggapan oleh peserta didik kelas X-A, modul ini mendapatkan rata-rata nilai dengan kategori baik, yaitu 3,3 dari rentang penilaian 1 sampai 4. Adapun untuk menyatakan efektivitas dari modul ini, akan dilihat kemampuan modul dalam meningkatkan motivasi dan hasil belajar peserta didik. Peningkatan motivasi belajar diperoleh dari nilai pretest dan posttest yang dianalisis dengan n-gain, dan didapatkan nilai sebesar 0,45 dari skor maksimal 1 dengan kategori sedang. Sedangkan pengukuran hasil belajar dilihat dari perbedaan rata-rata antara kelas kontrol dan kelas kelas eksperimen menggunakan analisis uji-t dengan hasil t_hitung=6,896> t_tabel=1,697, maka H_0 ditolak atau H_1 diterima. Berdasarkan analisis ini, diketahui bahwa terdapat perbedaan rata-rata hasil belajar antara kedua kelas tersebut, yang mana pembelajaran menggunakan modul matematika berbasis unity of sciences lebih efektif meningkatkan hasil belajar dibanding dengan sumber belaajr yang biasa digunakan. Untuk itu, dapat dinyatakan bahwa modul matematika berbasis unity of sciences pada materi trigonometri kelas X MA memiliki kualitas yang baik.