Penelitian ini bertujuan (1)untuk meningkatkan kemampuan kognitif siswa pada materi Usaha Energi kelas X MIPA 3 SMA Negeri Gondangrejo dan (2)mengetahui efektivitas penggunaan model PDEODE (Predict, Discuss, Explain, Observe, Discuss, Exxplain) dengan metode eksperimen. Metode penelitian yang digunakan adalah pra-experiment dengan desain one group pre test-poss test. Data diperoleh dari siswa kelas X MIPA 3 SMA Negeri Gondangrejo semester genap tahun ajaran 2020/2021 melalui teknik observasi, dokumentasi, dan tes tertulis. Analisis data dilakukan secara deskriptif kuantitatif dengan menggunakan teknik uji t-satu sisi dan uji gain ternormalisasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1)penggunaan model pembelajaran PDEODE dengan metode eksperimen dapat meningkatkan kemampuan kognitif siswa dengan presentase kenaikan 61%. (2)pada uji gain menunjukkan nilai 56,08% dengan tafsiran model PDEODE cukup efektif digunakan.