Penelitian ini bertujuan untuk mengungkapkan perbedaan keterampilan proses sains (KPS) dan pemecahan masalah (PM) siswa yang belajar dengan model pembelajaran berpusat siswa (MPBS) dengan siswa yang belajar dengan direct instruction (DI). MPBS diterapkan pada materi asam-basa di kelas XI SMA. Aspek KPS yang diukur ialah observasi, inferensi, merancang percobaan, mengukur, mengkontruksi tabel, dan komunikasi. PM diukur dengan tes yang mengukur proses kognitif C2, C3 dan C4 dengan dimensi pengetahuan faktual, konseptual dan prosedural. Desain penelitian yang diterapkan ialah post-test control group. Sampel pada kelas kontrol dan kelas eksperimen sebanyak 27 siswa. Kedua data dianalisis dengan MANOVA. Test of between-subjects effects dilakukan pada data PM, sedangkan uji U-Mann Whitney dilaksanakan pada variabel KPS sebab data tidak normal. Hasil menunjukkan pada taraf signifikansi 0,05 tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada KPS dan PM siswa pada kedua kelas, namun ada effect size sebesar 0,071. Hasil uji U-Mann Whitney menunjukkan terdapat perbedaan signifikan pada KPS siswa di kedua kelas terutama pada aspek merancang percobaan dan observasi. Test of between-subject effects menunjukkan terdapat perbedaan signifikan pada PM siswa pada kedua kelas, dengan effect size sebesar 5,7%. Perbedaan PM paling signifikan terdapat pada sub-materi pH asam kuat dan pH basa lemah. Kata kunci : model pembelajaran berpusat siswa, keterampilan proses sains, PM