Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan (1) Prestasi belajar siswa antara metode Numbered Heads Together (NHT) pada model pembelajaran kooperatif dengan metode Discovery Learning pada ranah kognitif, afektif, dan psikomotorik; dan, (2) Aktivitas belajar siswa antara metode NHT pada model pembelajaran kooperatif dengan metode Discovery Learning.
Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas X Teknik Sipil di SMK Negeri 5 Surakarta. Sampel yang dipilih adalah kelas X TS A dan X TS C. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif komparatif, dengan teknik pengumpulan data menggunakan posttest only control design. Pengumpulan data dilaksanakan dengan teknik observasi dan teknik tes. Observasi dilaksanakan pada ranah afektif, ranah psikomotorik dan aktivitas belajar siswa. Tes digunakan untuk pengumpulan data pada kemampuan kognitif siswa. Analisis data menggunakan uji t dua sampel tak berkorelasi, dengan pengujian dua pihak dan taraf signifikan sebesar 0,05.
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh hasil; (1) Terdapat perbedaan prestasi belajar yang signifikan antara metode NHT dan metode Discovery Learning yaitu thitung = 2,333 > ttabel = 1,9806 pada ranah kognitif, thitung = 2,060 > ttabel  = 1,9806 pada ranah afektif, dan thitung  = 2,047 > ttabel  = 1,9806 pada ranah psikomotorik. Siswa yang diajarkan melalui metode NHT memiliki nilai yang lebih tinggi pada ketiga ranah dibandingkan dengan metode Discovery Learning; (2) Terdapat  perbedaan  aktivitas  belajar  yang signifikan  antara metode NHT dan metode Discovery Learning yaitu thitung = 2,757 > ttabel = 1,980. Siswa yang diajarkan melalui metode NHT memiliki aktivitas belajar yang lebih tinggi dibandingkan dengan metode Discovery Learning.

Kata Kunci  : Numbered Heads Together, Discovery Learning, prestasi belajar, aktivitas belajar