Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui (1) perbedaan kemampuan pemecahan masalah (KPM) siswa dengan Problem-Based Learning (PBL) berbantuan Question Card, Discovery Learning (DL) berbantuan Question Card, dan pembelajaran konvensional; (2) ketuntasan KPM siswa antara PBL berbantuan Question Card, DL berbantuan Question Card, dan pembelajaran konvensional; serta (3) pengaruh motivasi belajar terhadap KPM.

Penelitian ini adalah penelitian eksperimen semu yang dilaksanakan di SMA Negeri 1 Kaliwungu. Populasi penelitian adalah seluruh siswa kelas XI. Melalui cluster random sampling terpilih sampel penelitian yaitu kelas MIPA 4 sebagai kelas eksperimen 1, MIPA 2 sebagai kelas eksperimen 2, dan MIPA 3 sebagai kelas kontrol. Instrumen yang digunakan adalah tes KPM, angket motivasi belajar, dan lembar observasi keterlaksanaan pembelajaran. Data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif dan statistik. Uji statistik yang digunakan ANAVA, Uji Scheffe, dan Uji Regresi.

Hasil penelitian menunjukkan pada taraf signifikansi 5% dapat disimpulkan (1) ada perbedaan KPM antara PBL berbantuan Question Card, DL berbantuan Question Card, dan pembelajaran konvensional; (2) KPM siswa PBL berbantuan Question Card, DL berbantuan Question Card, lebih baik daripada model konvensional; (3) KPM siswa PBL berbantuan Question Card lebih baik dibanding kelas DL berbantuan Question Card; (4) ada hubungan signifikan antara motivasi belajar dengan KPM; (5) ketuntasan belajar individual dan klasikal kelas PBL dan DL tercapai.

Kata-kata Kunci: Problem-Based Learning, Discovery Learning, Question Card dan Kemampuan Pemecahan Masalah