Orientasi evaluasi dalam pendidikan kita masih fokus pada pencapaian hasil belajar dan belum pernah dilakukan pengukuran motivasi belajar di mana motivasi belajar adalah salah satu faktor yang dapat mempengaruh hasil belajar. Selain itu, model pembelajaran yang digunakan masih belum variatif. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran Group Investigation terhadap hasil belajar dan motivasi belajar peserta didik pada konsep ekosistem di kelas X MIPA SMA Negeri 1 Singaparna. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2018 sampai dengan bulan Juli 2019 di SMA Negeri 1 Singaparna. Metode penelitian yang digunakan adalah metode true eksperiment dengan populasi seluruh kelas X MIPA SMA Negeri 1 Singaparna, sebanyak 8 kelas dengan jumlah peserta didik 284 orang. Sampel diambil dengan menggunakan teknik cluster random sampling sebanyak 2 kelas, yaitu kelas X MIPA 3 sebagai kelas eksperimen dan X MIPA 2 sebagai kelas kontrol. Untuk mengukur hasil belajar peserta didik, digunakan instrument berupa tes hasil belajar berjumlah 30 butir soal yang berbentuk pilihan ganda dan untuk mengukur motivasi peserta didik digunakan instrumen berupa angket buatan John M. Keller berjumlah 36 pernyataan yang menggunakan skala Likert. Teknik analisis data yang digunakan adalah uji ANCOVA (Analysis of Covariance). Berdasarkan hasil penelitian dan analisis data diperoleh bahwa ada pengaruh model pembelajaran Group Investigation terhadap hasil belajar dan motivasi belajar peserta didik pada konsep ekosistem di kelas X MIPA SMA Negeri 1 Singaparna serta ada hubungan linear antara motivasi belajar dan hasil belajar peserta didik. Semakin tinggi motivasi belajar peserta didik maka akan berdampak pada hasil belajar peserta didik menjadi lebih baik.