Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mengetahui apakah ada pengaruh pembelajaran Concept Attainment Model  dan Discovery Learning pada pokok materi Evolusi terhadap kemampuan literasi sains siswa kelas XII IPA semester II SMAN 1 Karas Tahun Pelajaran 2016/2017. 2) mengetahui apakah ada pengaruh pembelajaran Concept Attainment Model  dan Discovery Learning pada pokok materi Evolusi terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa kelas XII IPA semester II SMAN 1 Karas Tahun Pelajaran 2016/2017. 3) untuk mengetahui apakah ada pengaruh pembelajaran Concept Attainment Model dan Discovery Learning pada pokok materi Evolusi terhadap prestasi belajar kognitif siswa kelas XII IPA semester II SMAN 1 Karas Tahun Pelajaran 2016/2017.
Penelitian yang dilakukan merupakan jenis eksperimen. Penelitian ini dilakukan di SMAN 1 Karas Kabupaten Magetan tahun pelajaran 2016/2017dengan populasi adalah kelas XII IPA. Kelas dipilih dengan menggunakan simple random sampling. Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pretest-posttest  Control Group Design. Teknik analisis yang digunakan adalah deskriptif kualitatif-kuantitatif. Data analisis menggunakan uji T dengan menggunakan SPSS Statistics 18.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) Ada pengaruh pembelajaran Concept Attainment Model dan Discovery Learning pada pokok materi Evolusi terhadap kemampuan literasi sains siswa kelas XII IPA semester II SMAN 1 Karas Tahun Pelajaran 2016/2017. 2) Ada pengaruh pembelajaran Concept Attainment Model dan Discovery Learning pada pokok materi Evolusi terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa kelas XII IPA semester II SMAN 1 Karas Tahun Pelajaran 2016/2017. 3) Ada pengaruh pembelajaran Concept Attainment Model  dan  Discovery  Learning  pada  pokok  materi  Evolusi  terhadap  prestasi belajar kognitif siswa kelas XII IPA semester II SMAN 1 Karas Tahun Pelajaran 2016/2017 Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa Kemampuan literasi sains, kemampuan pemecahan masalah dan prestasi belajar kognitif siswa lebih tinggi jika diajarkan dengan  Concept Attainment Model daripada Discovery Learning.