Aktivitas dan hasil belajar siswa kelas XII MIPA 2 Madrasah Aliyah Negeri 1 Pekanbaru belum memuaskan khususnya pada mata pelajaran biologi. Hal ini menyebabkan siswa tidak bertanya kepada teman atau gurunya dan bersikap pasif. Sebagian besar siswa tidak dapat menyelesaikan tugas yang diberikan oleh guru. Salah satu alternatif yang dapat mengatasi permasalahan di atas adalah model pembelajaran Numbered Heads Together. Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan aktivitas dan hasil belajar siswa melalui penerapan model pembelajaran The Numbered Heads Together. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas, penelitian reflektif dengan tindakan yang dilakukan oleh guru untuk memperbaiki proses pembelajaran dalam dua siklus. Penelitian dimulai pada bulan Agustus dan berakhir pada tahun 2019. Subjek dalam penelitian ini adalah 32 siswa kelas XII MIPA 2 MAN 1 Pekanbaru. Instrumen penelitian berupa angket, kuis, tes hasil belajar yang diberikan setiap akhir pertemuan, lembar observasi pelaksanaan pembelajaran dan catatan lapangan. Data yang terkumpul dianalisis secara deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas dan hasil belajar siswa meningkat, dari pertemuan pertama siklus I persentase ketuntasan siswa sebesar 65% dan meningkat menjadi 80% pada pertemuan kedua siklus II. Aktivitas siswa dalam belajar terlihat pada kemauan bertanya dan menjawab pertanyaan kepada teman dan guru meningkat dari kategori rendah menjadi tinggi. Dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan model pembelajaran Numberd Heads Together dapat meningkatkan aktivitas dan hasil belajar siswa.