Tujuan penelitian ini adalah penerapan model Student Teams Achievement Divisions (STAD) dengan kerangka kerja Scientific dalam meningkatkan proses dan hasil belajar IPA pada siswa kelas 5 SDN 03 Kaloran Kabupaten Temanggung Tahun Ajaran 2014/2015. Jenis penelitian ini adalah Penelitian Tindakan Kelas dengan menggunakan desain penelitian Kemmis dan Mc Taggart dengan tahapan menyusun rancangan tindakan, pelaksanaan tindakan dan pengamatan, serta refleksi. Penelitian ini terdiri dari 2 siklus dan masing-masing terdiri dari 3 kali pertemuan. Subjek dalam penelitian ini adalah siswa kelas 5 SDN 03 Kaloran. Teknik pengumpulan data berupa teknik tes dan non tes. Teknis tes berupa soal evaluasi sedangkan teknik non tes berupa lembar observasi dan dokumentasi. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan rata-rata hasil aktivitas serta belajar guru dan siswa. Rata-rata aktivitas guru siklus I mencapai 70,25%, pada siklus II mencapai 86,37%. Rata-rata aktivitas siswa siklus I mencapai 39%, pada siklus II mencapai 76%. Pada kondisi awal nilai rata-rata 71,21 dengan persentase ketuntasan 15,5%. Pada siklus I melalui penerapkan model STAD dengan kerangka kerja Scientific rata-rata siswa meningkat menjadi 72,45 dengan persentase ketuntasan 52,5%. Pada pebelajaran siklus II nilai rata-rata siswa 80,00 dengan persentase ketuntasan 90%. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa model pembelajaran STAD dengan kerangka kerja Scientific dapat meningkatkan proses dan hasil belajar IPA siswa kelas 5 SDN 03 Kaloran