Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektifitas model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray (TS-TS) terhadap hasil belajar Biologi materi klasifikasi makhluk hidup siswa kelas VII MTs NU 05 Sunan Katong Kaliwungu tahun ajaran 2013/2014. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dengan posttest-only control design. Penelitian ini dilaksanakan di MTs NU 05 Sunan Katong Kaliwungu pada semester genap tahun ajaran 2013/2014. Populasi dari penelitian ini adalah kelas VII yang berjumlah 131 siswa terbagi dalam empat kelas. Teknik sampling yang digunakan adalah random sampling. Dua kelompok sampel yaitu kelas VII D sebagai kelompok eksperimen dan kelas VII C sebagai kelompok kontrol. Teknik pengumpulan data dengan metode dokumentasi, metode observasi, dan metode tes. Dari metode dokumentasi didapat jumlah populasi siswa kelas VII, nama-nama peserta didik dan nilai UTS semester genap tahun ajaran 2013/2014. Teknik tes diberikan untuk mendapatkan data akhir hasil belajar siswa yang dijadikan bahan pengukuran dalam penelitian.
Dari data hasil penelitian diperoleh rata-rata kelas eksperimen 1 = 79,85 dan rata-rata kelas kontrol 2 = 72,88, dengan n1 = 33 dan n2 = 33 diperoleh thitung = 3,81. Dengan α = 5% dan dk = 64 diperoleh ttabel = 1,671. Berdasarkan data tersebut, diketahui bahwa t berada pada daerah penolakan Ho atau thitung > ttabel, maka dapat disimpulkan bahwa Ha diterima. Hal ini menunjukkan bahwa rata-rata hasil belajar kognitif kelas eksperimen lebih tinggi di bandingkan dengan rata-rata hasil belajar kognitif kelas kontrol, maka dapat dikatakan bahwa model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray (TS-TS) efektif terhadap hasil belajar Biologi materi klasifikasi makhluk hidup.