Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ada atau tidaknya perbedaan kemampuan penalaran deduktif kelompok siswa yang diajar menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe grup investigasi dengan kemampuan penalaran deduktif kelompok siswa yang diajarkan dengan menggunakan pembelajaran konvensional. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif eksperimen semu. Penelitian dilakukan pada semester genap tahun ajaran 2014/2015 di SMP Negeri 5 Madiun dengan populasi kelas VII. Sedangkan sampel pada penelitian ini adalah kelas VII D sebagai kelas kontrol dengan menggunakan pembelajaran konvensional dan kelas VII E sebagai kelas eksperimen dengan metode grup investigasi. Teknik pengambilan sampel dalam penelitian ini menggunakan cluster random sampling. Instrumen yang digunakan dalam metode tes adalah tes penalaran deduktif. Tes penalaran deduktif ini digunakan untuk mengetahui kemampuan penalaran deduktif siswa SMP. Instrumen ini sebelum digunakan sebagai perangkat penelitian terlebih dahulu divalidasi dan di uji cobakan. Dari hasil penelitian dan analisis statistika dengan menggunakan uji Mann Whitney dengan taraf nyata 0,05. Untuk pengujian hipotesis ini diperoleh  Z_hitung (= -0,6885) > Z_tabel (= -1,96) sehingga H₀ diterima dan memberikan kesimpulan bahwa kemampuan penalaran deduktif kelompok siswa yang diajar dengan model pembelajaran kooperatif tipe grup investigasi sama dengan kemampuan penalaran deduktif kelompok siswa yang diajar dengan pembelajaran konvensional.