Permasalahan utama pada penelitian ini adalah kurangnya kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa kelas VIII SMP Adhyaksa 2 Kupang. Tujuan penelitian untuk meningkatkan Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi siswa melalui penerapan model siklus belajar 5e. Metode penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas (PTK) menggunakan model  Kemmis dan Mc Taggart. Subjek dalam penelitian ini siswa/siswi kelas VIIIC berjumlah 23 orang. Teknik pengumpulan data yang digunakan yaitu tes untuk data kemampuan berpikir tingkat tinggi dan observasi untuk data aktivitas guru, teknik analisis data menggunakan analisis data kualitatif dan persentase secara individu dan klasikal. Hasil penelitian menunjukan bahwa kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa dan observasi aktivitas guru mengalami peningkatan di setiap siklus dimana pada siklus I kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa 62% dan mengalami peningkatan pada siklus II yaitu 87% sedangkan obsservasi aktivitas guru pada siklus I 59% dan pada siklus II mengalami peningkatan yaitu 85%. Adanya peningakatan terhadap kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa dan aktivitas guru dalam proses pembelajaran setelah menerapkan model siklus belajar 5e, sehingga disimpulkan bahwa dengan penerapan siklus belajar 5e dapat meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa.