Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan hasil belajar siswa kelas XI IPA2 MAN 4 Madiun dalam pelajaran Fisika melalui model pembelajaran Predict Observe Explain. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas yang terdiri atas 2 (dua) siklus. Pengumpulan data menggunakan tiga teknik yaitu teknik tes, observasi, dan dokumentasi. Data yang dianalisis dalam penelitian ini adalah data dari lembar observasi terhadap aktivitas yang dilakukan siswa dan kegiatan yang dilakukan oleh guru  dalam proses kegiatan belajar mengajar, dan hasil tes tulis yang telah dilakukan oleh siswa. Data observasi dianalisa secara kuantitatif dan kualitatif dan disajikan secara deskriptif naratif. Indikator keberhasilan dari penelitian ini adalah 75% siswa tuntas KKM. Pada prasiklus terdapat 65%, siklus pertama 74%; siklus kedua 82% siswa tuntas KKM. Hasil peningkatan dapat terlihat dari nilai rata-rata siswa, pada prasiklus 70,3; siklus pertama 72,9; siklus kedua 77,9. Hasil tersebut dikatakan berhasil karena sudah melebihi indikator keberhasilan.