Rendahnya aktivitas dan hasil belajar siswa kelas XI di SMA Negeri 1 Baitussalam Aceh Besar pada materi sistem pernapasan manusia menunjukkan perlunya penerapan pembelajaran yang lebih inovatif. Salah satu penyebabnya adalah kurang bervariasinya penggunaan model pembelajaran dan media. Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan penerapan model Problem Based Learning dengan media audio visual dalam meningkatkan hasil belajar dan aktivitas siswa kelas XI di SMA Negeri 1 Baitussalam Aceh Besar. Penelitian ini menggunakan metode pre-eksperimental dengan desain One Group Pre-test and Post-test. Subjek penelitian berjumlah dua puluh lima siswa dan Instrumen penelitian yang digunakan meliputi tes hasil belajar, lembar observasi aktivitas belajar, dan angket respon siswa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada pertemuan pertama sebelum penerapan model pembelajaran Problem Based Learning dan media audio visual, nilai rata-rata pre-test siswa sebesar 46,8 dan termasuk kategori rendah. Setelah penerapan model tersebut, nilai rata-rata post-test meningkat menjadi 92,5 dengan nilai rata-rata N-Gain hasil belajar siswa sebesar 0,80 yang termasuk dalam kategori tinggi. Aktivitas belajar siswa meningkat dari 78% dengan kategori aktif pada pertemuan pertama menjadi 93% dengan kategori sangat aktif pada pertemuan kedua. Respon siswa terhadap pembelajaran menunjukkan kategori sangat positif dengan rata-rata 79,06%. Berdasarkan temuan tersebut, dapat disimpulkan bahwa model Problem Based Learning dengan media audio visual dapat meningkatkan hasil belajar dan aktivitas siswa pada materi sistem pernapasan manusia.