Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan kemampuan literasi sains siswa pada materi sistem reproduksi dengan menggunakan dua model pembelajaran yaitu model pembelajaran problem-based learning (PBL) dan discovery learning (DL). Penelitian ini menggunakan metode quasi eksperimen dengan dua kelompok eksperimen. Sampel penelitian terdiri dari siswa kelas XI SMAN 1 Tangen, Kabupaten Sragen yang dipilih melalui teknik cluster random sampling. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini berupa pretest dan posttest untuk mengukur kemampuan literasi sains, serta angket untuk menilai sikap sains siswa. Hasil analisis menunjukkan bahwa terdapat perbedaan kemampuan literasi sains pada kedua kelompok setelah perlakuan, namun peningkatan pada kelas yang menggunakan model DL lebih tinggi dibandingkan kelas dengan model PBL. Selisih rata-rata posttest dan pretest dimensi konteks, pengetahuan, dan kompetensi sains kelas PBL 1,76, sementara kelas DL mencapai 11,02. Selisih nilai sikap sains kelas PBL 1,6 dan kelas DL 3,23. Uji hipotesis dimensi konteks, pengetahuan, dan kompetensi sains dilakukan dengan Independent Sample t-test menunjukkan hasil signifikansi sebesar 0,000 (<0> Sedangkan uji hipotesis sikap sains menggunakan Mann Whitney, memperoleh nilai signifikansi sebesar 0,002 (>0,05), yang menunjukkan bahwa perbedaan sikap sains antara kedua kelompok signifikan secara statistik.
