Penelitian ini bertujuan untuk: 1) Mendeskripsikan tahapan pengembangan Modul Digital berbasis STEM.; 2) Mendeskripsikan respon peserta didik terhadap Modul Digital berbasis STEM; 3) Mendeskripsikan efektivitas Modul Digital berbasis STEM; 4) Mendeskripsikan pengaruh Modul Digital berbasis STEM terhadap peningkatan kemandirian belajar. Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan (research and development) dan penelitian eksperimen menggunakan analisis data kuantitatif. Data yang diperoleh selama pengembangan bahan ajar digital, kemudian akan dianalisis oleh peneliti dengan tahapan analisis kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif ini diperoleh dari pengumpulan data dari observasi, wawancara, dan angket. Analisis kuantitatif dimaksudkan untuk menggambarkan kualitas bahan ajar yang dikembangkan berdasarkan penilaian dari validator ahli. Berdasarkan hasil validasi para ahli, Modul Digital berbasis STEM yang dikembangkan dalam kategori layak, respon peserta didik terhadap kepraktisan Modul Digital berbasis STEM dalam kategori layak, berdasarkan uji gain score sebesar 0,53 terdapat peningkatan kemandirian, dan berdasarkan hasil paired samples test sebesar 0,012 terdapat pengaruh penggunaan Modul Digital terhadap kemandirian belajar. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa Modul Digital berbasis STEM efektif digunakan untuk meningkatkan kemandirian belajar.