Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan pemahaman konsep dan hasil belajar kognitif siswa pada materi hidrokarbon melalui penggunaan pengembangan bahan ajar modul. Pengembangan modul menggunakan model Hannafin and Peck yang terdiri atas tiga fase, yaitu fase analisis keperluan, desain, serta pengembangan dan implementasi. Penelitian ini menggunakan metode kuantitatif. Sampel diambil secara acak dan terbagi dalam kelas kontrol dan eksperimen. Penelitian dilaksanakan di kelas X SMA Negeri 11 Banda Aceh tahun pelajaran 2012/2013. Pengumpulan data untuk mengetahui peningkatan pemahaman konsep dan hasil belajar kognitif siswa dilakukan melalui tes awal dan tes akhir pada kedua kelas, dan untuk mengetahui tanggapan guru dan siswa terhadap penggunaan modul sebagai bahan ajar pada materi hidrokarbon digunakan angket. Pengolahan data dilakukan melalui beberapa tahapan, diantaranya uji tingkat kesukaran, daya beda, validitas, dan reliabilitas untuk instrumen yang akan digunakan dalam penelitian. Selanjutnya, untuk mengetahui peningkatan pemahaman konsep dan hasil belajar kognitif siswa dilakukan perhitungan N-gain dari hasil tes awal dan tes akhir siswa. Uji hipotesis menggunakan beberapa pengujian, diantaranya uji normalitas, homogenitas, dan uji kesamaan dua rerata. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penggunaan modul hidrokarbon dapat meningkatkan pemahaman konsep dan hasil belajar kognitif siswa. Di samping itu, guru dan siswa sangat setuju terhadap penggunaan modul tersebut