Pada penelitian ini, menggunakan kelas Eksperimen I dan kelas Eksperimen II dimana kelas Eksperimen I menggunakan model Student Team Achievment Division (STAD) berbantu Handout dan kelas Eksperimen II menggunakan model Pembelajaran Langsung (Direct Instruction) berbantu Handout.Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh kelas X SMA Swasta Nurul Amaliyah Tanjung Morawa T.A 2016/2017 yang berjumlah dua kelas dan pengambilan sampel menggunakan Total Sampling.Sampel pada penelitian iniadalah siswa kelas X1 dan siswa kelas X2 yang berjumlah 34 orang setiap kelas. Kelas X1 diajarkan dengan menggunakan model Student Team Achievment Division (STAD) berbantu Handoutdan kelas X2 menggunakan Pembelajaran Langsung (Direct Instruction) berbantu Handout. Dari hasil penelitian diperoleh nilai rata-rata pretest yaitu pada kelas Eksperimen I adalah 49,26 dengan standar deviasi 6,86 sedangkan pada test akhirnya (pos-test) adalah 86,18 dengan standar deviasi 6,428. Untuk nilai rata-rata kelas Eksperimen II pada pre-test nya adalah 48,97 dengan standar deviasi 7,86. Dan pada tes akhirnya (post-test) adalah 79,18 dengan standar deviasi 7,22.Untuk uji normalitas data pada kelas Eksperimen I dan kelas Eksperimen II nilai per-test dan nilai post-test kedua sampel berdistribusi normal.Pada uji homogenitas kedua sampel homogen. Berdasarkan hasil perhitungan statistik yang menggunakan uji t (hipotesis) pada taraf kepercayaan α = 0,05 diperoleh harga thitung =  dan dk = 66 dengan harga ttabel yaitu 7,218 > 1,81. Hasil yang disimpulkan Ha diterima dan Ho di tolak berarti bahwa ada perbedaan peningkatan hasil belajar siswa antara yang diajarkan dengan menggunakan media handout dengan model STAD (Student Team Achievment Division) dan yang diajarkan dengan model pembelajaran langsung (Direct Isntruction) pada materi besaran dan satuan. Kemudian hasil belajar siswa menggunakan model STAD (Student Teams Achievment Division) menggunakan handout lebih baik dibandingkan dengan model Pembelajaran Langsung (Direct Isntruction).