Transformasi pendidikan menuntut inovasi dalam pemilihan model pembelajaran yang tidak hanya teknis, tetapi juga mampu menghubungkan konsep baru dengan pengetahuan sebelumnya secara kontekstual. Model pembelajaran yang digunakan di kelas selama ini belum sepenuhnya mempertimbangkan kebutuhan peserta didik sehingga berdampak pada rendahnya pencapaian KKM dan kurangnya keterlibatan aktif siswa. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model Learning Cycle 5E berbasis meaningful learning guna meningkatkan kemampuan kognitif peserta didik pada mata pelajaran Pendidikan Agama Islam. Penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif deskriptif dengan metode analisis kebutuhan yang terdiri dari lima tahap: front-end analysis, learner analysis, task analysis, concept analysis, dan specifying instructional objectives. Data dikumpulkan melalui wawancara dan angket terbuka kepada pendidik dan peserta didik di SMP Negeri 1 Padang Panjang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model pembelajaran yang dikembangkan dapat mengakomodasi kebutuhan belajar peserta didik secara lebih aktif, reflektif, dan aplikatif. Implikasi dari penelitian ini menunjukkan bahwa pengembangan model pembelajaran berbasis meaningful learning efektif dalam membentuk kemampuan berpikir kritis serta mendukung ketercapaian tujuan pembelajaran secara holistik