Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pembelajaran model SETS (Science, Environment, Technology, and Society) dengan metode observasi laboratorium dan metode observasi lapangan, sikap ilmiah dan kreativitas siswa serta interaksi ketiganya terhadap prestasi belajar siswa 
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dan dilaksanakan Oktober 2011 sampai bulan Juni 2012. Populasi semua siswa kelas VII SMP Negeri 2 Jatiroto, Wonogiri, Jawa Tengah. Sampel penelitian diambil dengan metode cluster random sampling terdiri dari 2 kelas. Kelas VII A menggunakan model SETS dengan metode observasi laboratorium dan kelas VII B menggunakan model SETS dengan metode observasi lapangan. Data sikap ilmiah siswa dan kreativitas siswa sebagai variabel moderator diperoleh dengan angket, data prestasi belajar sebagai variabel terikat untuk aspek kognitif diperoleh melalui tes, dan data prestasi aspek afektif dan aspek psikomotor melalui lembar observasi. Analisis data menggunakan uji Anava dengan desain faktorial 2x2x2 menggunakan software komputer SPSS 17. 
Hasil penelitian menunjukkan: (1) ada pengaruh prestasi belajar kognitif, afektif dan psikomotor antara siswa yang diberi pembelajaran biologi model SETS dengan metode observasi laboratorium dan metode observasi lapangan; (2) ada pengaruh sikap ilmiah tinggi dan sikap ilmiah rendah terhadap prestasi belajar kognitif, afektif dan psikomotorik; (3) ada pengaruh antara kreativitas tinggi dan kreativitas rendah terhadap prestasi belajar kognitif, afektif dan psikomotorik; (4) tidak terdapat interaksi antara model SETS dengan metode observasi laboratorium dan metode observasi lapangan dengan sikap ilmiah terhadap prestasi belajar siswa; (5) tidak terdapat interaksi antara model SETS dengan metode observasi laboratorium dan metode observasi lapangan dengan kreativitas terhadap prestasi belajar siswa; (6) tidak terdapat interaksi antara sikap ilmiah dan kreativitas terhadap prestasi belajar siswa; (7) tidak terdapat interaksi antara metode observasi laboratorium dibandingkan dengan metode observasi lapangan, sikap ilmiah dan kreativitas terhadap prestasi belajar siswa. 
Kata kunci : model SETS, metode observasi laboratorium, metode observasi lapangan, prestasi belajar