Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui, (1) ada atau tidak adanya perbedaan pengaruh pembelajaran Discovery Terbiming dengan menggunakan metode eksperimen dan metode demonstrasi terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa, (2) ada atau tidak adanya perbedaan pengaruh antara aktivitas belajar siswa kategori tinggii dan rendah terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa, (3) ada atau tidak adanya interaksi pengaruh antara penggunaan pembelajaran discovery terbimbing dan aktivitas belajar siswa terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa.Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan desain faktorial 2x2.Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI IPA SMA Negeri 3 Sukoharjo Tahun Ajaran 2016/2017. Sampel diambil dengan teknik cluster random sampling dan sampel yang terpilih yakni kelas XI IPA 3 sebagai kelas eksperimen dan kelas XI IPA 4 sebagai kelas kontrol. Data dianalisis menggunakan uji anava dua jalan dengan isi sel tak sama. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) ada perbedaan pengaruh antara pembelajaran discovery terbimbing dengan menggunakan metode eksperimen dan metode demonstrasi terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa pada materi Fluida Statis (Fobs =  8,72> Ftabel = 4,00), (2) ada perbedaan pengaruh antara aktivitas belajar siswa kategori tinggi dan rendah terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa (Fobs = 63,04> Ftabel = 4,00), (3) tidak ada interaksi pengaruh antara penggunaan pembelajaran discovery terbimbing dan aktivitas belajar siswa terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa (Fobs = 0,499< Ftabel>