Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran Problem Based Learning terhadap keterampilan proses sains dan hasil belajar Biologi siswa kelas X SMA Negeri Jumapolo tahun pelajaran 2013/2014.
Penelitian termasuk Quasi Eksperiment dengan desain penelitian Posttest Only Control Group Design. Penelitian menerapkan model pembelajaran Problem Based Learning pada kelas eksperimen dan model pembelajaran konvensional pada kelas kontrol. Populasi penelitian adalah seluruh kelas X SMA Negeri Jumapolo semester II tahun pelajaran 2013/2014. Teknik pengambilan sampel dengan Cluster Sampling. Kelas X.2 terpilih sebagai kelas eksperimen dan kelas X.3 sebagai kelas kontrol. Teknik pengumpulan data menggunakan tes, observasi dan dokumentasi. Dokumentasi menggunakan nilai mid semester 2 tahun pelajaran 2013/2014 untuk uji keseimbangan. Tes uraian untuk mengukur hasil belajar ranah pengetahuan. Lembar observasi untuk mengukur keterampilan proses sains dan hasil belajar ranah sikap. Uji hipotesis menggunakan uji manova dibantu SPSS versi 16.
Hasil dari penelitian ini adalah model pembelajaran Problem Based Learning berpengaruh signifikan (Sig. 0,001 < 0,05) terhadap keterampilan proses sains dan hasil belajar Biologi ranah pengetahuan (Sig. 0,008 < 0,05) namun tidak berpengaruh signifikan terhadap hasil belajar ranah sikap (Sig. 0,615 > 0,05) siswa kelas X SMA Negeri Jumapolo Tahun pelajaran 2013/2014.
Kata Kunci : Problem Based Learning, Keterampilan Proses Sains, Hasil Belajar Biologi