Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan hasil belajar kimia siswa kelas X SMA Negeri 77 Jakarta pada materi sistem periodik unsur melalui penerapan model Learning Cycle 5E (engagement, exploration, explanation, elaboration, evaluation). Penelitian ini dilakukan pada semester ganjil tahun ajaran 2017/2018. Subjek penelitian adalah siswa kelas X MIA 2 SMA Negeri 77 Jakarta. Penelitian ini menggunakan metode Penelitian Tindakan Kelas atau Classroom Action Research (CAR) yang dilaksanakan dalam dua siklus. Setiap siklusnya terdapat empat tahapan yang terdiri dari perencanaan tindakan, pelaksanaan tindakan, observasi, dan refleksi. Teknik pengumpulan data berupa wawancara, angket, observasi, catatan lapangan, tes kognitif, dan dokumentasi. Teknik analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskriptif kualitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi peningkatan hasil belajar siswa dari siklus I ke siklus II. Peningkatan hasil belajar siswa pada ranah kognitif dari 69,44% menjadi 91,67% atau meningkat 22,23%, ranah afektif dari 47,22% menjadi 86,11% atau meningkat 38,89%, dan ranah psikomotorik dari 69,44% menjadi 91,67% atau meningkat 22,23%. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penerapan model Learning Cycle 5E dapat meningkatkan hasil belajar siswa pada materi sistem periodik unsur di kelas X SMA Negeri 77 Jakarta.