Kemampuan penalaran matematis merupakan salah satu kemampuan penting bagi siswa dalam menyelesaikan permasalahan matematika. Namun, hasil survey dan observasi awal menunjukkan bahwa kemampuan penalaran matematis masih berada pada tingkat yang rendah. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, diperlukan penerapan model pembelajaran yang tepat, seperti model Problem Based Learning (PBL). Problem Based Learning memiliki 5 tahapan yaitu orientasi siswa terhadap masalah, mengorganisasikan siswa untuk belajar, membimbing penyelidikan individu maupun kelompok, mengembangkan dan menyajikan hasil karya dan menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji peningkatan kemampuan penalaran matematis siswa dengan menerapkan model pembelajaran Problem Based Learning. Penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif dengan desain quasi experimental. Teknik pengambilan sampel dilakukan dengan metode simple random sampling dari populasi siswa kelas VII MTsN 3 Banda Aceh, dengan melibatkan dua kelas sebagai sampel, yaitu kelas VII-1 sebagai kelas eksperimen dan kelas VII-2 sebagai kelas kontrol. Pengumpulan data melalui soal pretest dan posttest. Dari uji N-Gain diperoleh peningkatan kemampuan penalaran matematis pada kelas eksperimen dalam kategori tinggi yaitu 0,74 atau 74%. Hasil pengolahan data menggunakan statistik uji pihak kanan, diperoleh nilai yaitu 2,64 > 1,67 maka ditolak dan diterima. Dengan demikian, kemampuan penalaran matematis
siswa yang diajarkan dengan menggunakan model pembelajaran Problem Based
Learning lebih baik daripada kemampuan penalaran matematis siswa yang diajarkan dengan menggunakan pembelajaran konvensional.