Permasalahan yang ada di SMAN 5 Tebo yaitu model pembelajaran yang kurang bervariasi, sehingga pembelajaran belum berjalan dengan optimal, dan kompetensi belajar peserta didik masih rendah khususnya pada materi psikotropika. Problem Based Learning (PBL) adalah suatu model pembelajaran yang mengangkat permasalahan nyata, sehingga peserta didik mampu menerapkan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental semu (Quasi Experimental Research), dengan rancangan penelitian Control Group Pretest-Posttest Design. Sampel dalam penelitian ini diambil secara porposive sampling diambil berdasarkan nilai rata-rata yang hampir sama. Kelas eksperimen dilakukan model pembelajaran PBL dan kelas kontrol dengan perlakuan model pembelajaran langsung. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa kompetensi pengetahuan peserta didik pada kelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan kelas kontrol yaitu dengan rata-rata nilai posttest kelas eksperimen (71,48) dan kelas kontrol (60,36). Perbedaan perlakuan pada kedua kelas juga mempengaruhi kompetensi sikap dan kompetensi keterampilan peserta didik. Hasil kompetensi sikap peserta didik menunjukkan pada kelas eksperimen rata-rata nilai lebih tinggi yaitu 80,56 sedangkan pada kelas kontrol yaitu 74,40. Pada kompetensi keterampilan rata-rata nilai pada kelas eksperimen yaitu 81,25 dan pada kelas kontrol yaitu 71,43. Uji hipotesis dilakukan dengan menggunakan uji independent sample t-test dan dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh model pembelajaran PBL tentang materi psikotropika terhadap kompetensi belajar peserta didik Kelas XI SMAN 5 Tebo.