Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh penggunaan model pembelajaran Project Based Learning dan model pembelajaran Problem Based Learning pada materi termokimia siswa kelas XI SMA Negeri 1 Karanganyar tahun pelajaran 2015/2016.Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan desain “Randomized Posttest Comparison Group Design”. Populasi dalam penelitian ini adalah XI IPA SMA Negeri 1 Karanganyar tahun pelajaran 2015/2016. Sampel terdiri dari 2 kelas yang pengambilannya menggunakan teknik cluster random sampling. Teknik pengumpulan data yaitu dengan metode tes, angket dan laporan praktikum. Teknik analisis data berupa uji hipotesis yang dilakukan dengan bantuan software SPSS 16. Untuk pengujian hipotesis digunakan uji t-pihak kanan dan uji non parametrik Kruskal-Wallis untuk aspek sikap.Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh nilai prestasi belajar siswa aspek pengetahuan dan sikap dengan model pembelajaran Project Based Learning dan model pembelajaran Problem Based Learning namun pada aspek keterampilan model pembelajaran project based learning menghasilkan prestasi lebih baik dibandingkan dengan model problem based learning. Hasil yang diperoleh dibuktikan dari uji t-pihak kanan thitung prestasi belajar aspek pengetahuan (0,697) lebih kecil dari ttabel (1,668) dan uji Kruskal-Wallis dengan signifikasi aspek sikap (0,470) lebih besar dari α (0,05) sedangkan hasil dari uji t-pihak kanan harga thitung prestasi belajar aspek keterampilan (2,615) lebih besar dari ttabel (1,668).Kata kunci: project based learning, problem based learning, termokimia,               prestasi belajar