Beragam metode pembelajaran aktif, namun ada beberapa metode pembelajaran aktif yang dapat meningkatkan kinerja kognitif siswa. Karena metode pembelajaran ini memang mendorong agar siswa makin kritis, analitik dan kreatif. Beberapa metode pembelajaran aktif, meningkatkan kinerja kognitif siswa.
1. Investigasi (Investigation)
Metode investigasi dapat dilaksanakan secara kelompok atau individu. Metode ini dilakukan dengan cara melibatkan peserta didik dalam kegiatan investigasi (penelitian/penyelidikan).
2. Penemuan (Inquiry)
Metode inquiry adalah metode yang melibatkan peserta didik dalam proses pengumpulan data dan pengujian hipotesis. Guru membimbing peserta didik untuk menemukan pengertian baru, mengamati perubahan pada praktik uji coba, dan memperoleh pengetahuan berdasarkan pengalaman belajar mereka sendiri. Dalam metode inquiry, peserta didik belajar secara aktif dan kreatif untuk mencari pengetahuan.
3. Discovery learning
Discovery learning merupakan strategi yang digunakan untuk memecahkan masalah secara intensif di bawah pengawasan guru. Pada discovery, guru membimbing peserta didik untuk menjawab atau memecahkan suatu masalah. Discovery learning merupakan metode pembelajaran kognitif yang menuntut guru lebih kreatif menciptakan situasi yang dapat membuat peserta didik belajar aktif menemukan pengetahuan sendiri.
Kegiatan belajar mengajar dengan menggunakan metode discovery mirip dengan inquiry. Perbedaan terletak pada peran guru. Dalam metode discovery guru dan peserta didik sama-sama aktif membimbing penemuan pada eksperimen yang dilakukan siswa. Discovery sering diterapkan percobaan sains di laboratorium yang masih membutuhkan bantuan guru.
4. Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Instruction)
Pembelajaran berbasis masalah merupakan pembelajaran yang penyampaian materinya dilakukan dengan cara menyajikan suatu permasalahan, mengajukan pertanyaan-pertanyaan, memfasilitasi penyelidikan dan membuka dialog. Metode ini tepat digunakan pada kelas yang kreatif, peserta didik yang berpotensi akademik tinggi namun kurang cocok diterapkan pada peserta didik yang perlu bimbingan tutorial. Metode ini sangat potensial untuk mengembangkan kemandirian peserta didik melalui pemecahan masalah.
5. Metode Pemecahan Masalah (Problem Solving)
Metode problem solving sangat potensial untuk melatih peserta didik berpikir kreatif dalam menghadapi berbagai masalah baik itu masalah pribadi maupun masalah kelompok untuk dipecahkan sendiri atau secara bersama-sama. Di dalam problem solving, peserta didik belajar sendiri untuk mengidentifikasi penyebab masalah dan alternatif untuk memecahkan masalahnya. Tugas guru dalam metode problem solving adalah memberikan kasus atau masalah kepada peserta didik untuk dipecahkan.
6. Problem Posing
Problem posing berasal dari bahasa Inggris yang terdiri atas kata problem dan pose. Problem posing dalam terjemahan bebasnya berarti pengajuan masalah (soal). Problem posing menjadi metode pembelajaran kognitif, khususnya pada mata pelajaran matematika. Setelah guru yakin siswa telah mampu mengerjakan soal-soal latihan yang diberikan, guru kemudian menugaskan siswa untuk membuat soal-soal latihan baru yang sesuai dengan soal-soal latihan yang diberikan guru. Metode ini sangat baik untuk meningkatkan pemahaman siswa pada problem yang sedang dipelajari karena semakin banyak pengalaman siswa mengerjakan soal maka retensi ilmu pengetahuan diasumsikan dapat bertahan lebih lama.
7. Mind mapping
Mind mapping merupakan salah satu bentuk pembelajaran yang digunakan melatih kemampuan menyajikan isi (content) materi pelajaran dengan pemetaan pikiran (mind mapping). Mind map dikembangkan oleh Tony Buzan (2002) sejak akhir tahun 1960-an sebagai cara untuk mendorong peserta didik mencatat hanya dengan menggunakan kata kunci dan gambar. Kegiatan ini sebagai upaya yang dapat mengoptimalkan fungsi otak kiri dan kanan, yang kemudian dalam aplikasinya sangat membantu untuk memahami masalah dengan cepat karena telah terpetakan. Hasil mind mapping berupa mind map. Mind map adalah suatu diagram yang digunakan untuk merepresentasikan kata-kata, ide-ide, tugas-tugas, ataupun suatu yang lainnya yang dikaitkan dan disusun mengelilingi kata kunci ide utama.