Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh serta interaksi model pembelajaran dan self efficacy terhadap: (1) Kemampuan pemecahan masalah siswa kelas XI di MAN 1 Medan. Metode penelitian menggunakan kuasi eksperimen dengan sampel penelitian sebanyak 3 kelas dari 6 kelas XI IPA yang diambil dengan menggunakan metode purposive sampling. Instrumen penelitian menggunakan tes kemampuan pemecahan masalah dan keterampilan proses sains siswa dalam bentuk tes uraian, dan nontes berupa angket self efficacy. Teknik analisis menggunakan statistik deksriptif dan Statistic Inferensial Parametric atau Multivariate Analysis of Variance (MANAVA) dengan taraf signifikan 5% dengan SPSS 20. Hasil penelitian menunjukkan: (1) Ada pengaruh yang signifikan model pembelajaran terhadap kemampuan pemecahan masalah (p=0,024<0,05); (2) Ada pengaruh yang signifikan self efficacy terhadap kemampuan pemecahan masalah (p=0,000<0,05); (3) Ada interaksi yang signifikaan antara model pembelajaran dan self efficacy siswa terhadap kemampuan pemecahan masalah (p=0,004<0,05). Sebagai tindak lanjut dari hasil penelitian ini diharapkan kepada guru untuk dapat menerapkan model pembelajaran dan self efficacy pada materi sistem ekskresi dalam upaya meningkatkan kemampuan pemecahan masalah, dan keterampilan proses sains siswa di sekolah