Tujuan penelitian ini adalah untuk: 1) meningkatkan sikap ilmiah siswa 2) meningkatkan kemampuan kognitif siswa melalui penerapan pendekatan pembelajaran dan pembelajaran kontekstual menggunakan metode eksperimental. Penelitian ini didasarkan pada adopsi Kemmis an Mc. Model Taggart dilakukan dalam dua siklus. Subyek penelitian adalah 34 siswa kelas XI RPL B SMK N 2 Karanganyar pada semester kedua tahun ajaran 2014/2015. Teknik analisis data dalam penelitian kualitatif deskriptif digunakan. Berdasarkan analisis data dalam penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa: (1) penerapan pendekatan pembelajaran dan pengajaran kontekstual dengan menggunakan metode eksperimen dapat meningkatkan sikap ilmiah siswa ,hal ini ditunjukkan oleh jumlah siswa pada Kategori Terbaik dan Baik oleh 56,60% siswa pada siklus pertama dan oleh 90,32% siswa pada siklus kedua. Siklus kedua telah mencapai indikator kinerja yang memiliki 70% kategori Best dan Good. Hal ini menyebabkan perubahan anggota kelompok yang bergantung pada kemampuan siswa dan penyebabnya oleh siswa mendapatkan satu lembar kerja. (2) penerapan pendekatan pembelajaran dan pembelajaran kontekstual dapat meningkatkan kemampuan kognitif siswa,hal ini ditunjukkan oleh prestasi siswa oleh 17,65% siswa pada siklus pertama dan oleh 73,53% siswa pada siklus kedua. Kata Kunci: CTL, metode eksperimen, sikap ilmiah, kemampuan kognitif