Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengetahui peningkatan kemampuan representasi matematis siswa yang mendapatkan model Learning Cycle 7E dan model Problem Based Learning; (2) mengetahui perbedaan peningkatan kemampuan representasi matematis siswa yang diajar dengan menggunakan model Learning Cycle 7E dan Problem Based Learning; (3) mengetahui motivasi belajar siswa yang diajar menggunakan model Problem Based Learning apakah lebih baik daripada model Learning Cycle 7E. Penelitian ini adalah penelitian kuantitatif dengan bentuk two group pretest-posttest design. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas VIII SMP Negeri 2 Singkawang yang terdiri dari kelas eksperimen 1 dan kelas eksperimen 2. Teknik sampling yang digunakan adalah simple random sampling. Teknik pengumpulan data yang digunakan yaitu tes kemampuan representasi matematis dan angket motivasi. Teknik analisis data untuk mengetahui peningkatan kemampuan representasi matematis siswa menggunakan n-gain, untuk mengetahui perbedaan peningkatan kemampuan representasi matematis siswa menggunakan Man Whitney U-test, dan untuk mengetahui motivasi belajar siswa menggunakan Man Whitney U-test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) kemampuan representasi matematis siswa yang mendapatkan model Learning Cycle 7E dan model Problem Based Learning sama-sama berada pada interpretasi gain score tinggi dengan nilai n-gain sebesar 0,744 dan 0,735; (2) hasil Man Whitney U-test sampel diperoleh Zhitung = –0,037 ≥ –Ztabel = –1,96 yang menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan peningkatan kemampuan representasi matematis siswa yang mendapatkan model Learning Cycle 7E dan model Problem Based Learning; (3) hasil Man Whitney U-test sampel diperoleh Zhitung = –1,5 ≥ –Ztabel = –1,96 yang menunjukkan bahwa motivasi belajar siswa pada kelas yang menggunakan model Problem Based Learning tidak lebih baik daripada kelas yang menggunakan model Learning Cycle 7E. Secara umum dapat disimpulkan bahwa model Learning Cycle 7E dan Problem Based Learning dapat meningkatkan kemampuan representasi matematis siswa SMP pada materi statistika.