Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah komparasi model pembelajaran Problem Based Learning dengan Discovery Terbimbing terhadap hasil belajar dan berpikir kreatif terhadap siswa pada materi system peredaran darah manusia kelas XI IPA SMA Negeri 16 Semarang. Jenis penelitian ini adalah kuantitatif dengan pendekatan penelitian eksperimen dan berdesain dengan design penelitian Posttest Only Group Design yang dilaksanakan di SMA Negeri 16 Semarang. Teknik pengambilan sampel dalam penelitian ini adalah cluster random sampling. Data hasil penelitian yang telah terkumpul dianalisis dengan menggunakan teknik analisis statistik. Uji statistik rata-rata hasil belajar peserta didik kelas eksperimen yang menggunakan Problem Based Learning adalah 68,79, Discovery terbimbing adalah 75,36 sedangkan kelas kontrol yang menggunakan metode ceramah adalah 64,50. Hasil tersebut menunjukkan bahwa nilai rata-rata hasil belajar siswa kelas eksperimen lebih baik daripada kelas kontrol. Berdasarkan hasil uji Anova hasil belajar peserta didik masing-masing menunjukkan signifikansi diperoleh Fhitung = 14,444 sedangkan Ftabel = 3,08, hasil uji ANOVA menunjukkan Fhitung > Ftabel berarti berbeda secara signfikan maka H0 ditolak dan H1 diterima. Sedangakan hasil uji Duncan berpikir kreatif peserta didik, model pembelajaran Discovery terbimbing lebih tinggi yaitu 71,82, ceramah yaitu 63,53 sedangkan model Problem Based Learning 61, 31. Jadi model Discovery terbimbing lebih baik dalam meningkatkan hasil belajar dan berpikir kreatif peserta didik, tetapi tidak selalu peserta didik yang kreatifitasnya sangat baik atau baik memiliki hasil belajar > dari KKM dan tidak selalu yang kreatifitasnya cukup < dari KKM (materi dan karakter anak). Hasil uji ANOVA berpikir kreatif peserta didik masing-masing menunjukkan signifikansi diperoleh Fhitung = 6,065 sedangkan Ftabel = 3,08, Fhitung > Ftabel berarti berbeda secara signfikan maka H0 ditolak dan H1 diterima. Kesimpulan dari perolehan data tersebut adalah model pembelajaran Discovery terbimbing lebih efektif untuk meningkatkan hasil belajar dan berpikir kreatif dari pada model pembelajaran Problem Based Learning pada materi sistem peredaran darah kelas XI SMA Negeri 16 Semarang.