Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah hasil belajar siswa dengan menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe STAD lebih baik dari pada hasil belajar siswa dengan menggunakan pembelajaran konvensional pada materi suhu dan kalor di kelas X semester II SMA Negeri 3 Tebing Tinggi. Jenis penelitian ini adalah quasi eksperimen. Pengambilan sampel dilakukan dengan cara cluster random sampling dengan mengambil 2 kelas dari 10 kelas secara acak yaitu kelasX-9 sebagai kelas eksperimen dan kelas X-8 sebagai kelas kontrol. Kelas eksperimen dan kelas kontrol berjumlah 35 orang. Sebelum mengadakan Kegiatan Belajar Mengajar (KBM). Peneliti melakukan pretes dimana hasil rata-rata pretes dari kelas kontrol dan kelas eksperimen adalah 34,86 dan 35,43. Dari data pretes di uji t dengan menggunakan uji t dua pihak yang menunjukan bahwa hasil nya sama. Setelah itu peneliti melakukan KBM sebanyak 4 pertemuan, dari hasil akhir KBM peneliti mengadakan tes akhir (postes) dimana hasil rata rata dari kelas kontrol dan kelas eksperimen adalah 65,86 dan 71,57. Dari kelas kontrol yang tuntas 18 orang dan kelas nya tidak tuntas, sedangkan kelas eksperimen yang tuntas 24 orang dan kelas nya tidak tuntas. Kedua data kelas eksperimen dan kelas kontrol di uji dengan uji t dua pihak yang menunjukkan ada perbedaan. Perbedaan tersebut dikarenakan ada nya pengaruh model pembelajaran kooperatif tipe STAD.