Keberhasilan prestasi belajar Sains seorang siswa dipengaruhi banyak faktor. Salah satu faktor internal yang diperkirakan ikut mempengaruhi hal tersebut adalah sikap (attitude) siswa terhadap obyek yang berkaitan dengan pelajaran Sains. Sikap Terhadap sekolah, Sikap Terhadap Biologi, Sikap Terhadap Ilmu Bumi dan Sikap Terhadap Fisika adalah sikap-sikap yang ikut mempengaruhi Sikap Terhadap Sains yang selanjutnya akan mempengaruhi prestasi belajar Sains.Dengan menggunakan data sarnpel study TIMSS 2003 sebanyak 3796 siswa usia 13 tahun atau kelas 8 Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama dari dua instrumen yaitu instrumen kuesioner sikap dengan skala Likert dan instrumen prestasi belajar Sains pilihan ganda, dicari hubungan analisa faktor antara variabel-variabel pengukuran dengan variabel konstruk sikap dan hubungan struktural antara variabel-variabel konstruk yang satu dengan variabel konstruk lainnya.Analisis data dengan ITEMAN dan SPSS pada instrumen sikap menyeleksi 9 butir soal yang tidak memenuhi syarat untuk dibuang. Reliabilitas instrumen kuesioner sikap hasil ITEMAN dan SPSS bemilai sama dan cukup besar (di atas 0,8) untuk keempat variabel sikap. Analisis data prestasi belajar Sains menggunakan BILOG dua parameter sebagai aplikasi Item Response Theory menghasiikan 9 butir soal dibuang dan basil akhir menunjukkan reliabilitas tes cukup besar (indeks reliabilitas = 0,923) . Tingkat kesukaran butir-butir soal tes prestasi belajar Sains lebih banyak berada pads kategori sedang dan sukar dengan diskriminasi item rata-rata rendah.Hasil analisis selanjutnya dengan metode LISREL pada measurement model menunjukkan hasil yang tidak fit antara model dengan data pada variabel laten Sikap Terhadap Biologi, Ilmu Bumi dan Fisika, namun pads Sikap Terhadap Sekolah model fit dengan data Hasil analisis structural model melalui 7 model konseptual , didapatkan 4 model fit dengan data sedangkan tiga lainnya tidak fit Model yang fit adalah model dengan variabel Sikap berupa jumlah skor, sedangkan variabel Prestasi Belajar Sains berupa gabungan materi Sains maupun pembagian 3 materi Sains. Pengujian model strukturaI antar gender menunjukkan adanya pengaruh gender pads Sikap Terhadap Sains dan kaitannya dengan Prestasi Belajar Sains.