Pergeseran paradigma belajar dan kerangka kompetensi abad 21 yaitu menjadi pijakan di dalam perkembangan Kurikulum 2013. Terkait dengan penerapan Kurikulum 2013, seorang guru tidak hanya dituntut menguasai materi saja namun juga harus menyajikan pembelajaran yang menarik tidak hanya mengajar secara konvensional akan tetapi dapat menggunakan variasi media pembelajaran inovatif. Media pembelajaran yang digunakan yaitu media wayang kartun yang diterapkan pada pembelajaran materi sistem imun.Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perbedaan kemampuan berpikir logis dan aktivitas belajar siswa antara siswa kelas eksperimen yang menggunakan media wayang kartun dengan siswa kelas kontrol yang tidak menggunakan media wayang kartun.Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI SMA Negeri 1 Ambarawa Kabupaten Semarang.Pemilihan sampel dalam penelitan ini dilakukan dengan menggunakan teknik purposive sampling.Kelas XI MIPA 5 dan 4 diambil sebagai subyek penelitian.Penelitian ini merupakan penelitian quasi eksperimen.Desain yang digunakan adalah nonequivalent control group design.Data kuantitatif berupa kemampuan berpikir logis dan aktivitas belajar siswa yang dianalisis dengan uji t dan Ngain.Analisis data menggunakan uji t dua sampel independen, diperoleh skor rata-rata posttest kelas eksperimen berbeda signfikan dengan rata-rata skor posttest kelas kontrol yaitu thitung 7,384 > ttabel 1,996 untuk kemampuan berpikir logis siswa. Sedangkan analisis untuk aktivitas belajar siswa juga berbeda secara signifikan antra kelas ekspeimen dengan kelas kontrol dengan thitung 16,35> ttabel 1,996. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan kemampuan berpikir logis dan aktivitas belajar siswa antara kelas kontrol dan eksperimen.

Kata Kunci: media wayang kartun, kemampuan berpikir logis, aktivitas belajar.