Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kemampuan berpikir logis dan prestasi belajar siswa melalui penggunaan model pembelajaran Contextual Teaching and Learning (CTL) pada materi reaksi reduksi oksidasi. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas (PTK) yang dilaksanakan dalam dua siklus. Setiap siklus terdiri dari perencanaan, pelaksanaan tindakan, observasi dan evaluasi, serta refleksi. Subjek penelitian adalah siswa kelas X MIPA 2 SMA Al- Islam 1 Surakarta tahun pelajaran 2017/2018. Teknik pengumpulan data melalui wawancara, observasi, angket, tes dan dokumentasi. Validasi data menggunakan teknik triangulasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan model Contextual Teaching and Learning (CTL) dapat meningkatkan kemampuan berpikir logis dan prestasi belajar siswa pada materi reaksi reduksi dan oksidasi di SMA Al-Islam1 Surakarta. Hal ini dapat di lihat dari peningkatan kemampuan berpikir logis dan prestasi belajar siswa pada siklus I dan II. Persentase kemampuan berpikir logis siswa dengan kriteria minimal formal (skor 4) pada siklus  I  adalah  sebesar  55%,  dan  meningkat  pada  siklus  II  menjadi  91%. Persentase prestasi belajar untuk aspek pengetahuan pada siklus I adalah sebesar 33.33%, dan meningkat pada siklus II menjadi 67%, persentase aspek sikap (spiritual, percaya diri, gotong royong, disiplin, dan toleransi) pada siklus I adalah sebesar 97% dan meningkat pada siklus II menjadi 100%, untuk aspek keterampilan presentasi hasil diskusi persentase  pada siklus I adalah sebesar 81% dan meningkat pada siklus II menjadi 100%.