Ketersediaan instrumen penilaian yang valid dan reliabel menjadi faktor penentu yang sangat berpengaruh terhadap baik atau tidaknya kualitas evaluasi pembelajaran yang dijalankan. Pengembangan instrumen tes hasil belajar yang terstandar pada materi Temperatur dan Kalor menjadi fokus utama penelitian ini, dengan sasaran mahasiswa Jurusan Pendidikan IPA yang mengikuti mata kuliah Fisika Dasar. Model ADDIE yang terdiri atas tahap Analysis, Design, Development, Implementation, dan Evaluation dipilih sebagai kerangka kerja dalam penelitian ini yang menggunakan metode Research and Development (R&D). Mahasiswa Jurusan Pendidikan IPA Universitas Negeri Gorontalo dilibatkan sebagai responden dalam uji coba terbatas maupun uji coba luas yang dilakukan setelah instrumen sebelumnya mendapatkan validasi dari para ahli. Para ahli memberikan penilaian kelayakan yang sangat tinggi terhadap instrumen yang dikembangkan, dengan skor rata-rata mencapai 92,31%. Koefisien reliabilitas sebesar 0,93 yang tergolong kategori sangat tinggi berhasil diraih bersama 30 butir soal yang dinyatakan valid sebagai hasil dari uji coba terbatas yang telah dilakukan. Tingkat kesukaran yang proporsional, daya beda yang baik, serta pengecoh yang efektif menjadi tiga temuan utama yang terungkap dari hasil analisis butir soal pada instrumen yang dikembangkan. Uji coba luas yang dilakukan setelah proses revisi membuktikan bahwa instrumen mampu menghasilkan 26 butir soal pilihan ganda yang valid dengan tingkat reliabilitas yang tetap stabil di angka 0,93. Instrumen akhir yang dihasilkan memiliki tingkat kesukaran yang seimbang, daya beda yang baik, serta efektivitas pengecoh yang optimal, sehingga kemampuannya dalam mengukur hasil belajar mahasiswa secara akurat tidak perlu diragukan lagi. Pengukuran hasil belajar pada materi Temperatur dan Kalor dapat dilakukan secara lebih akurat menggunakan instrumen yang telah dikembangkan karena telah memenuhi standar kualitas instrumen evaluasi, baik dari aspek kelayakan maupun reliabilitasnya.