Tahap design ini merupakan kelanjutan dari tahap define pada 4-D model. Tahapan dalam 4-D meliputi define, design, development dan disseminate. Analisis terhadap hasil define menunjukkan bahwa MAN Koto Baru Solok membutuhkan bahan ajar yang mampu mengembangkan seluruh kompetensi peserta didik, tidak hanya kompetensi pengetahuan, tetapi juga kompetensi keterampilan dan sikap (sosial dan spiritual). Peserta didik membutuhkan bahan ajar yang sistematis, sederhana, dan sesuai dengan karakteristik diri dan lingkungan madrasah. Hasil ini ditindaklanjuti dengan mendesain bahan ajar yang sesuai dengan kebutuhan dan karakteristik peserta didik. Penelitian yang dilakukan termasuk jenis penelitian deskriptif kualitatif, yang mendeskripsikan rancangan bahan ajar fisika SMA terintegrasi iman dan takwa berbasis discovery learning pada materi suhu dan kalor. Tahap Design bahan ajar dimulai dengan penyusunan standar tes, pemilihan media, pemilihan format, dan membuat rancangan awal. Bahan ajar yang didesain adalah handout dan diintegrasikan dengan iman dan takwa. Rancangan bahan ajar terintegrasi iman dan takwa berbasis discovery learning terdiri atas: cover, pendahuluan, dan sasaran pembelajaran. Tahap kegiatan pada bahan ajar disesuaikan dengan tahap-tahap discovery learning. Evalusi mencakup pemahaman dan penalaran..