Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran kooperatif tipe think, talk, write (TTW) yang dipadu dengan buku komik biologi terhadap hasil belajar siswa SMA. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen semu (Quasi Experiment Research) dengan desain Posttest-Only Nonequivalent Control Group Design. Kelas kontrol menggunakan model pembelajaran langsung (direct learning), kelas eksperimen I menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe think, talk, write (TTW), dan kelas eksperimen II menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe think, talk, write (TTW) yang dipadu dengan media buku komik biologi. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI SMA Negeri 2 Sukoharjo Tahun Pelajaran 2017/2018. Sampel yang dipilih adalah kelas XI MIPA 1, XI MIPA 2, dan XI MIPA 4 dengan teknik pengambilan sampel cluster sampling. Analisis data menggunakan uji ANOVA yang dibantu dengan program SPSS 24. Uji lanjut Tukey dan Least Significance Different (LSD) digunakan untuk mengetahui pengaruh dari perlakuan  manakah yang terbaik.
Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan hasil belajar siswa antara model pembelajaran direct learning dengan model pembelajaran kooperatif tipe think, talk, write (TTW) yang dipadu dengan buku komik biologi pada kelas XI IPA. Perbandingan nilai rata-rata hasil belajar siswa paling baik dimiliki oleh kelas XI IPA 1 yang menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe think, talk, write (TTW) yang dipadu dengan media buku komik biologi. Kesimpulan dari penelitian ini yaitu model pembelajaran kooperatif tipe think, talk, write (TTW) yang dipadu dengan media buku komik biologi berpengaruh positif terhadap hasil belajar siswa SMA.