Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah model pembelajaran tutor sebaya dengan pendekatan MODERAT (Modification of Reciprocal Teaching) efektif terhadap hasil belajar siswa kelas X materi suhu dan kalor MA Manbaul Ulum Tlogorejo Karangawen Demak. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen, yang dilaksanakan di MA Manbaul Ulum Tlogorejo Karangawen Demak. Dalam penelitian ini terdapat dua kelas yang terbagi menjadi kelas eksperimen dan kelas kontrol. Kelas X.1 merupakan kelas kontrol dan kelas X.2 merupakan kelas eksperimen. Untuk menentukan kelas kontrol dan eksperimen ditentukan langsung oleh peneliti. Kelas X.1 terdiri dari 24 peserta didik dan kelas X.2 terdiri dari 26 peserta didik. Dalam penelitian ini merupakan penelitian populasi. Teknik pengumpulan data dengan metode dokumentasi untuk memperoleh daftar nama peserta didik dan nilai hasil ulangan pada materi sebelumnya yang digunakan untuk menghitung normalitas dan homogenitas masing-masing kelas. Selain itu juga menggunakan metode tes untuk memperoleh data nilai post test hasil pembelajaran yang diterapkan model tutor sebaya dengan pendekatan MODERAT (Modification of Reciprocal Teaching) dan kelas yang menggunakan model konvensional. Dalam uji hipotesis peneliti menggunakan uji t-test. Berdasarkan uji t-test dengan taraf signifikansi 5 % diperoleh thitung = 3,28, sedangkan ttabel = 1,68. Karena thitung > ttabel maka rata-rata hasil belajar peserta didik dalam pembelajaran menggunakan model pembelajaran tutor sebaya dengan pendekatan MODERAT (Modification of Reciprocal Teaching) lebih baik dari pada hasil belajar peserta didik dalam pembelajaran konvensional. Berdasarkan data yang diperoleh dari rata-rata nilai tes akhir kelas eksperimen = 69,23 dan kelompok kontrol = 60,00 juga dapat disimpulkan bahwa rata-rata hasil belajar peserta didik kelas eksperimen dengan pembelajaran model pembelajaran tutor sebaya dengan pendekatan MODERAT (Modification of Reciprocal Teaching) lebih tinggi dari pada kelas kontrol dengan pembelajaran konvensional. Dengan penelitian ini diharapkan akan menjadi bahan informasi atau masukan bagi pendidik maupun calon pendidik bahwa hasil belajar peserta didik dengan menggunakan model pembelajaran tutor sebaya dengan pendekatan MODERAT (Modification of Reciprocal Teaching) lebih baik daripada model konvensional.