Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan bahwa pembelajaran inkuiribebas termodifikasi menggunakan media laboratorium riil lebih baik daripadalaboratorium virtual terhadap prestasi belajar siswa pada materi pokok sistemkoloid kelas XI IPA SMA N 1 Karanganyar tahun pelajaran 2013/2014.Penelitian ini menggunakan metode eksperimen semu dengan rancanganperluasan One Shot Case Study. Subyek penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA 3dan XI IPA 4 SMA N 1 Karanganyar tahun pelajaran 2013/ 2014 yang diambildengan teknik cluster random sampling. Teknik pengumpulan data menggunakanmetode tes dan angket. Analisis data yang dipakai dalam penelitian ini adalah ujiprasyarat dan uji hipotesis. Uji prasyarat terdiri dari uji normalitas, ujihomogenitas, dan uji keseimbangan (t-matching), sedangkan uji hipotesisdilakukan dengan uji t-pihak kanan.Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penggunaanmodel pembelajaran inkuiri bebas termodifikasi dengan media laboratorium riillebih baik dibandingkan dengan media laboratorium virtual pada pokok bahasansistem koloid terhadap prestasi belajar kognitif maupun afektif siswa. Hal inidibuktikan dengan hasil perhitungan menggunakan uji t-pihak kanan dengan tarafsignifikansi 5%. Hasil prestasi belajar kognitif diperoleh thitung > ttabel (2,93 >1,994) dan hasil prestasi belajar afektif thitung > ttabel (2,46 > 1,994).Kata Kunci : inkuiri bebas termodifikasi, media laboratorium riil, medialaboratorium virtual, prestasi belajar, sistem koloid.