Penelitian dengan tujuan untuk mengetahui: 1) Tingkat validasi modul hasil pengembangan pada konsep sistem reproduksi manusia yang diintegerasikan nilai-nilai Islam; 2) Pemahaman siswa pada konsep sistem reproduksi manusia; dan 3) Tingkat berpikir kritis siswa, telah dilakukan pada semester genap 2013/2014 di SMA Negeri 11 Banda Aceh. Metode yang digunakan adalah metode R & D dan experimental semu. Metode R & D digunakan untuk mengembangkan modul dengan model 3D yang diadaptasi dari model 4D. Pemahaman konsep menggunakan quasi eksperimen dengan rancangan: Pretest-Postest Control Group Design. Populasi penelitian semua siswa kelas XI-IPA berjumlah 128 siswa. Sampel diambil 60 siswa, yaitu kelas XI-IPA 3 sebagai kelas eksperimen dan kelas XI-IPA 4 sebagai kelas kontrol. Analisis data menggunakan persentase dan uji t. Hasil penelitian menunjukkan 1) Modul hasil pengembangan memiliki kriteria validasi sangat valid 85,29%. 2) Terdapat perbedaan pemahaman konsep siswa yang diberi modul dengan siswa yang tidak diberi modul dengan nilai t-hitung (2,174) dan t-tabel (2,002). 3) Terdapat perbedaan berpikir kritis antara siswa yang diberi modul dengan tidak diberi modul, dengan t-hitung (2,389) dan t-tabel (2,002). Simpulan penelitian, modul hasil pengembangan pada konsep reproduksi yang diintegrasikan nilai-nilai islam sangat valid dan layak digunakan untuk meningkatkan pemahaman konsep dan berpikir kritis siswa SMAN 11 Banda Aceh.