Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: pengaruh penggunaan metode examples nonexamples (EnE) dan modified free inquiry (MFI), kemampuam analisis, motivasi berprestasi dan interaksinya terhadap prestasi belajar kognitif dan afektif siswa. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen (experimental research), dilakukan di SMA Negeri 2 Magetan, Kabupaten Magetan tahun pelajaran 2012/2013 pada materi hidrokarbon dan minyak bumi. Populasi penelitian adalah seluruh siswa kelas X yang berjumlah 9 kelas yaitu kelas X-1 sampai kelas X-9. Dalam penelitian ini sampel dipilih secara acak dan diperoleh kelas eksperimen yaitu, kelas X-1 dan X-2. Kelas X-1 diberi pembelajaran dengan metode modified free inquiry (MFI) dan kelas X-2 diberi pembelajaran dengan metode examples nonexamples (EnE). Dari hasil penelititan diperoleh bahwa: (1) tidak ada perbedaan yang signifikan penggunaan metode examples nonexamples (EnE) dan modified free inquiry (MFI) terhadap prestasi belajar; (2) ada pengaruh kemampuan analisis tinggi dan rendah terhadap prestasi belajar kognitif tetapi tidak pada prestasi afektif siswa; (3) ada pengaruh motivasi berprestasi tinggi dan rendah terhadap prestasi belajar siswa; (4) ada interaksi antara penggunaan metode examples nonexamples (EnE) dan modified free inquiry (MFI) dengan kemampuan analisis tinggi dan rendah terhadap prestasi belajar kognitif tetapi tidak pada prestasi afektif siswa; (5) ada interaksi antara penggunaan metode examples nonexamples (EnE) dan modified free inquiry (MFI) dengan motivasi berprestasi tinggi dan rendah terhadap prestasi belajar siswa; (6) ada interaksi antara kemampuan analisis tinggi dan rendah dengan motivasi berprestasi tinggi dan rendah terhadap prestasi belajar siswa; (7) ada interaksi antara penggunaan metode examples nonexamples (EnE) dan Modified free inquiry (MFI), kemampuan analisis tinggi dan rendah, motivasi berprestasi tinggi dan rendah terhadap prestasi belajar siswa.