Pada pembelajaran biologi yang melibatkan siswa dan guru, materi, sarana dan prasarana serta metode-metode untuk pencapaian tujuan pembelajaran biologi, diketahui peran serta siswa belum menyeluruh, hanya didominasi oleh siswa-siswa tertentu saja. ESQ siswa masih rendah seperti siswa tidak mau bergabung dengan kelompoknya (egois). Siswa kurang percaya diri dalam mempresentasikan hasil diskusi dan beberapa siswa kurang menghargai teman saat presentasi atau mengemukakan pendapatnya. Siswa belum pernah membuat alat-alat sederhana dan belum pernah berhadapan dengan masalah dimasyarakat. Oleh karena itu, aspek-aspek emosional dan spiritual harus dipahami dengan model STM untuk meningkatkan keberhasilan dalam pemecahan masalah dan mendongkrak kualitas pembelajaran biologi. Jenis penelitian ini adalah PTK, dilaksanakan tanggal 14-23 April 2016 di kelas VII A SMP Muhammadiyah 9 Watukebo. Pengumpulan data melalui : (1) Wawancara, (2) observasi, (3) dokumentasi (4) tes. Instrumen yang digunakan yaitu lembar wawancara,observasi dan soal tes. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil belajar baik kognitif, afektif dan psikomotor mengalami peningkatan. Ketuntasan klasikal keseluruhan mencapai 83,9%. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa penerapan pembelajaran biologi berwawasan ESQ dengan model Sains Teknologi Masyarakat dapat meningkatkan hasil belajar siswa kelas VII A SMP Muhammadiyah 9 Watukebo materi pencemaran lingkungan.