Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan hasil belajar kognitif, keterampilan proses sains dan korelasi antara hasil belajar kognitif dengan keterampilan proses sains siswa melalui penerapan model pembelajaran Inkuiri Terbimbing berbasis praktikum pada materi sistem Ekskresi. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April sampai dengan bulan Mei 2014. Metode yang digunakan adalah metode kuasi eksperimen dengan desain Pretest-Posttest Control Group Design. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI IPA SMA Negeri 1 Indrapuri Aceh Besar dan dua kelas dipilih sebagai kelas sampel untuk kelas eksperimen adalah kelas IPA2 (n=25) siswa dan kelas kontrol adalah kelas IPA3 (n=25) siswa. Penerapan model pembelajaran Inkuiri Terbimbing berbasis praktikum dianalisis dengan uji-t (Independent Sample t-Test) dan rubrik keterampilan proses sains pada saat praktikum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis praktikum meningkatkan hasil belajar kognitif dan keterampilan proses sains siswa. Kelas eksperimen memiliki nilai N-Gain yang lebih tinggi (N-Gain = 74,33) dibandingkan kelas kontrol (N-Gain = 50,77). Hasil Belajar kognitif mengalami peningkatan yang signifikan (thit. 5,45 > ttab. 2,03) pada taraf signifikansi 5% (α = 0,05), keterampilan proses sains siswa mengalami peningkatan dari kategori cukup menjadi kategori sangat baik, dan korelasi antara hasil belajar kognitif dengan keterampilan proses sains siswa adalah 0,71 (tinggi). Dapat disimpulkan bahwa siswa yang diajarkan dengan model pembelajaran Inkuiri Terbimbing berbasis praktikum memiliki kemampuan hasil belajar kognitif dan keterampilan proses sains yang lebih baik daripada siswa yang diajarkan dengan pembelajaran konvensional, dan terdapat korelasi yang positif antara hasil belajar kognitif dengan keterampilan proses sains.