Proses dan hasil belajar pada SDN Gendongan 01 terbilang masih rendah, belum tercapainya hasil belajar ini disebabkan oleh model pembelajaran yang dipakai masih kontekstual. Oleh sebab itu dilakukan PTK yang bertujuan untuk meningkatkan proses dan hasil belajar dengan penerapan model pembelajaran Two Stay Two Stray pada pembelajaran muatan IPA. Teknik pengumpulan data yang digunakan teknik tes dan non tes. Hasil penelitian menunjukan bahwa penerapan model pembelajaran Two Stay Two Stray mampu meningkatkan proses dan hasil belajar IPA untuk siswa kelas 4 terlihat pada prasiklus diketahui siswa yang mencapai KKM ≥70 sebanyak 9 orang dengan persentase 43%, sedangkan yang belum mencapai KKM<70 sebanyak 12 siswa dengan persentase 57% dengan memiliki rata-rata 65,5. Dengan memiliki nilai tertingginya 80 dan nilai terendahnya 40. Sedangkan pada siklus I hasil belajar IPA diketahui meningkat mencapai yang tuntas dari KKM ≥70 sebanyak 15 siswa dengan persentase 71%, sedangkan yang belum mencapai KKM<70 sebanyak 6 siswa dengan persentase 29% dengan memiliki rata-rata 76. Dengan memiliki nilai tertingginya 90 dan nilai terendahnya 62. Hasil belajar IPA pada siklus II diketahui siswa yang mencapai KKM ≥70 sebanyak 18 orang dengan persentase 86%, sedangkan yang belum mencapai KKM<70 sebanyak 3 siswa dengan persentase 14% dengan memiliki rata-rata 76. Dengan memiliki nilai tertingginya 97 dan nilai terendahnya 65. Berdassarkan hasil penelitian dapat disimpulka model pembelajaran Two Stay Two Stray dapat meningkatkan proses dan hasil belajar.