There is a common problem in the learning process of Islamic Religious Education (PAI), which still uses merely light learning methods or strategies, such as using the simple lecture method uncombined with other participatory methods as discussion, memorization, and questioning. Therefore, it takes a gait to implement PAI learning strategies that can make students more active in understanding new concepts and experiences by applying Jerome Bruner's Discovery Learning learning method. This research uses qualitative approaches conducted by classroom observation and interviews by implementing the model in PAI learning at SMPN 3 Depok Sleman Yogyakarta. The research shows that Bruner's Discovery learning model had been carried out well through the following procedures: providing stimulation, identifying problems, gathering information and data, processing data, then proving and drawing conclusions; as well as supported by several supporting factors (the integrated curriculum, teachers' pedagogical mastery, and adequate infrastructures). Despite there are several obstacles, the learning strategy is promising. Keywords: Cognitive, Discovery Learning Model, implementation, Islamic Religious Education. Terdapat masalah umum dalam proses pembelajaran Pendidikan Agama Islam (PAI) yang masih menggunakan metode atau strategi pembelajaran sederhana, seperti menggunakan metode ceramah tanpa dipadukan dengan metode partisipatif lain seperti diskusi, hafalan, dan tanya jawab. Oleh karena itu, dibutuhkan upaya untuk menerapkan strategi pembelajaran PAI yang dapat membuat siswa lebih aktif dalam memahami konsep dan pengalaman baru, salah satunya dengan menerapkan metode pembelajaran Discovery Learning dari Jerome Bruner. Penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif yang dilakukan dengan observasi kelas dan wawancara dengan mengimplementasikan model Discovery Learning dalam pembelajaran PAI di SMPN 3 Depok Sleman Yogyakarta. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model pembelajaran tersebut telah dilaksanakan dengan baik melalui prosedur sebagai berikut: memberikan stimulasi, mengidentifikasi masalah, mengumpulkan informasi dan data, mengolah data, kemudian membuktikan dan menarik kesimpulan; serta didukung oleh beberapa faktor pendukung (kurikulum yang terintegrasi, penguasaan pedagogik guru, dan sarana prasarana yang memadai). Meski ada beberapa kendala, namun strategi pembelajaran ini cukup menjanjikan. Kata Kunci: Kognitif, Model Discovery Learning, Implementasi, Pendidikan Agama Islam.