Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan (1) ketrampilan proses siswa pada materi laju reaksi dengan menerapkan model pembelajaran Group Investigation, dan (2) prestasi belajar siswa pada materi laju reaksi dengan menerapkan model pembelajaran Group Investigation. 
Penelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas (Classroom Action Research) yang dilaksanakan dalam dua siklus, dengan tiap siklus terdiri atas perencanaan tindakan, pelaksanaan tindakan, observasi dan refleksi. Subjek penelitian adalah siswa kelas XI IPA 4 SMA Negeri 2 Karanganyar yang berjumlah 34 siswa. Sumber data adalah guru dan siswa. Teknik pengumpulan data adalah dengan tes dan nontes (observasi, kajian dokumen dan angket). Analisis data menggunakan teknik analisis deskriptif kualitatif. 
Hasil penelitian menunjukan bahwa: (1) model pembelajaran Group Investigation dapat meningkatkan keterampilan proses siswa pada materi pokok laju reaksi. Hal ini dapat dilihat dalam siklus I dimana presentase keterampilan proses siswa adalah 74,22% dan meningkat menjadi 78,14% pada siklus II, (2) penerapan model pembelajaran Group Investigation dapat meningkatkan prestasi belajar siswa pada materi pokok laju reaksi. Dalam penelitian ini, hasil belajar siswa meliputi dua aspek yaitu aspek kognitif dan aspek afektif. Berdasarkan hasil tes siklus I dan siklus II, presentase ketuntasan belajar siswa mencapai 32,35% pada siklus I dan meningkat menjadi 64,71% pada siklus II. Sedangkan dari aspek afektif yang ditinjau dari segi sikap, minat, konsep diri, nilai dan moral, menunjukkan bahwa terdapat peningkatan persentase dari 74,49 % meningkat menjadi 80,75 % pada siklus II. 
Kata kunci : Group Investigation, ketrampilan proses dan prestasi belajar.