Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan ketuntasan belajar dan peningkatan hasil belajar IPA domain application and connection siswa yang belajar dengan Model Learning Cycle Karplus dan metode konvensional. Metode penelitian yang digunakan adalah kuasi eksperimen, dengan Nonequivalent Pretest-Posttest Control Group Design. Populasi dari penelitian ini adalah seluruh peserta didik kelas VIII SMP N 10 Yogyakarta. Sampelnya adalah siswa dari kelas VIII B sebagai kelas kontrol (KK) yang menggunakan metode konvensional, siswa dari kelas VIII C sebagai kelas treatment (KT) yang menggunakan Model Learning Cycle Karplus. Data yang digunakan adalah nilai pre-test dan nilai posttest hasil belajar IPA domain tersebut yang diolah menjadi gain ternormalisasi. Data ini diperoleh menggunakan instrumen soal pilihan ganda untuk pemahaman aplikasi dan soal esai untuk aplikasi pada situasi praktis. Analisis yang digunakan untuk menguji hipotesis dalam penelitian ini adalah uji independent sample t-test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketuntasan belajar siswa pada kelas treatment lebih baik dari pada kelas kontrol, serta terdapat perbedaan yang signifikan pada peningkatan hasil belajar IPA domain application and connection antara siswa pada kelas treatment dan kelas kontrol.