Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) pengaruh model pembelajaran TAI berkombinasi Drill and Practice dan Problem Solving berbantuan Peer Tutoring  terhadap prestasi belajar pada materi  stoikiometri, (2) pengaruh kemampuan metakognisi terhadap prestasi belajar pada materi stoikiometri, dan (3) interaksi antara model pembelajaran TAI berkombinasi Drill and Practice dan Problem Solving berbantuan Peer Tutoring dengan kemampuan metakognisi terhadap prestasi belajar pada materi stoikiometri.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan desain faktorial 2x2. Subjek penelitian ini yaitu siswa kelas X MIPA 4 dan X MIPA 6 SMA N 1 Boyolali tahun ajaran 2016/2017  yang diambil  dengan  teknik cluster  random sampling.  Analisis data penelitian ini menggunakan uji Analisis Variansi (ANAVA) Dua Jalan dan uji Kruskal Wallis.
Dari hasil penelitian diperoleh kesimpulan: (1) Terdapat pengaruh model pembelajaran TAI berkombinasi Drill and Practice dan Problem Solving berbantuan Peer Tutoring   terhadap prestasi belajar aspek pengetahuan, tetapi tidak terdapat pengaruh terhadap aspek sikap dan keterampilan pada materi stoikiometri. (2) Tidak terdapat pengaruh kemampuan metakognisi terhadap prestasi belajar aspek pengetahuan, sikap dan keterampilan pada materi stoikiometri. (3) Tidak terdapat interaksi antara model pembelajaran TAI berkombinasi Drill and Practice dan Problem Solving berbantuan Peer Tutoring dengan kemampuan metakognisi terhadap prestasi belajar aspek pengetahuan, sikap, dan keterampilan pada materi stoikiometri.

Kata Kunci: TAI berkombinasi Drill and Practice, Problem Solving berbantuan Peer Tutoring, Metakognisi, Prestasi Belajar, Stoikiometri