Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kemampuan analisis dan prestasi belajar siswa pada materi konsep mol kelas X SMA Negeri 1 Boyolali Tahun Ajaran 2017/2018 dengan penerapan model pembelajaran <em>Discovery Learning </em>berbantuan Lembar Kerja Siswa (LKS). Penelitian yang dilakukan merupakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang terdiri dari 2 siklus. Satu siklus terbagi 4 tahap antara lain: perencanaan, pelaksanaan, observasi, dan refleksi. Pada penelitian ini yang bertindak sebagai subjek adalah siswa kelas X MIPA 1 SMA Negeri 1 Boyolali Tahun Ajaran 2017/2018. Teknik analisis yang digunakan ialah deskriptif kualitatif. Pengumpulan data dilaksanakan dengan teknik observasi, wawancara, angket, serta tes. Data bersumber dari guru dan siswa. Penelitian ini menunjukkan hasil penerapan model pembelajaran <em>Discovery Learning </em>berbantuan LKS pada materi konsep mol dapat meningkatkan kemampuan analisis dan prestasi belajar siswa serta telah mencapai target baik aspek pengetahuan, sikap, dan keterampilan. Persentase ketercapaian kemampuan analisis siswa yang dihasilkan sebesar 75% pada siklus II. Persentase ketercapaian prestasi belajar aspek pengetahuan siklus II sebesar 75%. Persentase ketercapaian aspek sikap pada siklus I yaitu 100%, sedangkan besarnya persentase ketercapaian aspek keterampilan siklus I yaitu 100%.