Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan hasil belajar dan aktivitas belajar kimia pada siswa kelas XI MIPA 3 SMA Negeri 1 Waingapu. Jenis penelitian ini adalah penelitian tindakan kelas. Subjek dalam penelitian adalah siswa kelas XI MIPA 3 tahun pelajaran 2018/2019 yang berjumlah 33 orang siswa. Objek penelitian ini hasil belajar dan aktivitas belajar kimia. Metode pengumpulan data dalam penelitian ini adalah observasi dan tes hasil belajar. Metode analisis data penelitian menggunakan analisis deskriptif kualitatif. Kriteria keberhasilan dalam penelitian ini adalah nilai rata-rata kelas minimal 73 (KKM) dan aktivitas siswa minimal 70%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan model pembelajaran Numbered Heads Together (NHT) dapat meningkatan rata-rata nilai hasil belajar siswa dari 72,12 pada siklus I menjadi 79,24 pada siklus II, dan aktivitas belajar siswa secara klasikal mencapai 63,64% pada siklus I dan meningkat menjadi 84,85% pada siklus II. Kesimpulan, penerapan model pembelajaran Numbered Heads Together (NHT) dapat meningkatan aktivitas belajar siswa dan rata-rata nilai hasil belajar siswa kelas XI MIPA 3 SMA Negeri 1 Waingapu tahun pelajaran 2018/2019.