Tujuan dari penelitian ini remidiasi pembelajaran fisika dengan model kooperatif STAD  menggunakan metode peer teaching dan media mind mapping untuk meningkatkan kemampuan kognitif siswa kelas XI pada materi termodinamika  di SMA Negeri 1 Ngemplak tahun pelajaran 2017/2018. Pemilihan subjek dalam penelitan berdasarkan pada pertimbangan bahwa subjek tersebut mempunyai permasalahan-permasalahan yang telah teridentifikasi pada saat observasi awal. Penelitian ini menggunakan metode Penelitian Tindakan Kelas (PTK) model Kurt Lewin. Pengumpulan data dilakukan dengan teknik observasi dan teknik wawancara untuk mengetahui kekurangan dan kelebihan pembelajaran remediasi dan teknik tes untuk data aspek kognitif siswa. Data tersebut kemudian dianalisis dengan statistik diskriptif yang terdiri dari data kualitatif dan kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan metode peer teaching dan model mind mapping dapat membantu siswa kelas XI MIA 3 SMA Negeri 1 Ngempak Tahun Pelajaran 2017/2018 dalam mencapai ketuntasan belajar pada aspek kognitif materi Termodinamika. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa presentase belajar siswa pda pra siklus dinyatakan siswa yang tuntas adalah 0% , kemudian pada Siklus I siswa yang tuntas sebesar 39,47 % atau 15 siswa tuntas sedangkan pada Siklus II presentase siswa yang tuntas adalah 63,16 % atau 24 siswa tuntas dengan KKM 76.