هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر روش یادگیری مبتنی بر حل مسئله به عنوان یک روش آموزشی دانش آموز محور، بر عملکرد تحصیلی دانش آموزان دختر مدارس تیزهوشان در درس شیمی است. این پژوهش از نوع نیمه آزمایشی بود. برای بررسی تأثیر روش PBL بر عملکرد تحصیلی از طرح پیش آزمون و پس آزمون با گروه کنترل نامعادل استفاده شد. برای بررسی تأثیر روش PBL بر باورهای انگیزشی و راهبردهای یادگیری خودگردان، طرح پس آزمون با گروه کنترل مورد استفاده قرار گرفت. ابزارهای مورد استفاده در این پژوهش، دو فرم همتای آزمون معلم ساخته درس شیمی سال دوم دبیرستان و پرسشنامه راهبردهای انگیزشی برای یادگیری (پینتریچ و دیگروت،1990) بود.نتایج تحلیل کواریانس یک متغیری نشان داد که بین دو گروه کنترل و آزمایشی از لحاظ عملکرد تحصیلی تفاوت معناداری وجود ندارد. نتایج تحلیل واریانس چندمتغیری نشان داد که روش مبتنی بر حل مسئله موجب کاهش اضطراب امتحان و افزایش ارزش گذاری درونی می شود. نتایج در مفاله به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است.