Fisika adalah cabang ilmu pengetahuan terdiri dari beberapa konsep dasar berbagai fenomena yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Inegrasi ilmu fisika diharapkan menjadi fondasi dalam membangun bangsa menyongsong era Revolusi industri 4.0 yang mensyaratkan sumber daya manusia berkualitas dengan ketrampilan abad 21. Dalam pembelajaran fisika penguasaan pendekatan science, technology, engineering, and mathematic (STEM) menjadi sangat penting yang memungkinkan peserta didik mempelajari konsep akademik secara tepat dan berbasis pada masalah atau Problem-Based Learning (PjBL). Tujuan dibuatnya Best Practice penerapan model pembelajaran berbasis masalah dengan pendekatan STEM adalah : 1) mendeskripsikan respon peserta didik, 2) mendeskripsikan peningkatan literasi teknologi dan literasi sain, dan 3) mendeskripsikan ketuntasan hasil belajar Fisika peserta didik. Penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif dengan metode analisis deskriptif kuantitatif. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan januari 2020 pada pembelajaran Fisika di kelas X Peminatan MIPA MAN 1 Yogyakarta. Pengumpulan data dengan metode teknik tes, observasi, angket, dokumentasi dan penilaian proyek/produk. Analisis data dengan menggunakan analisis deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa : 1) Rerata respon peserta didik sebesar 85% atau dengan kategori sangat baik, 2) Peningkatan rerata nilai literasi teknologi dari 41,93 menjadi 80,99 dan rerata literasi sain dari 53,52 menjadi 84,96, 3) Nilai rerata postes literasi teknologi sebesar 80,99 dan nilai rerata postes literasi sain sebesar 84,96 di mana nilai rerata hasil belajar ini melampaui nilai KKM (75). Dengan demikian, pembelajaran proyek berbasis masalah dengan pendekatan STEM dapat menunjukkan kepada peserta didik bagaimana konsep, prinsip, sains, teknologi, teknik, dan matematika digunakan secara terintegrasi untuk mengembangkan produk, proses, dan sistem yang bermanfaat bagi kehidupan manusia. Oleh karena itu, guru sebaiknya dapat merancang pembelajaran dengan langkah-langkah yang tepat sehingga pelaksanaannya dapat berjalan sesuai dengan rencana yang telah ditentukan.