Pemahaman konsep dan kemampuan pemecahan masalah merupakan aspek yang sangat penting dalam belajar matematika. Rendahnya pemahaman konsep dan pemecahan masalah matematis siswa akan mempengaruhi kwalitas belajar siswa, yang akhirnya berdampak pada rendahnya prestasi siswa di sekolah. Hal ini juga terjadi di SMA Muhammadiyah 8 Ciputat. Salah satu upaya yang dapat dilakukan dalam menyikapinya melalui pemilihan model pembelajaran yang dapat menciptakan lingkungan belajar yang membuat siswa menjadi aktif. Model PBI merupakan Salah satu alternatif untuk meningkatkan keaktifan siswa dalam belajar. Jenis penelitian ini adalah eksperimen semu. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah tes yang terdiri dari tes kemampuan awal untuk melihat kemampuan awal siswa yang terdiri dari kemampuan awal tinggi, sedang dan rendah, tes akhir untuk melihat kemampuan pemahaman konsep dan kemampuan pemecahan masalah matematis siswa. Analisis data dilakukan dengan menggunakan uji Mann Whitney U. Berdasarkan hasil analisis data yang dilakukan, diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu: (1) Pemahaman konsep dan kemampuan pemecahan masalah matematis siswa yang belajar dengan model PBI lebih tinggi daripada siswa yang belajar dengan pembelajaran konvensional; (2) Pemahaman konsep siswa yang berkemampuan awal tinggi, sedang dan rendah yang belajar dengan model PBI lebih tinggi dari siswa yang belajar dengan pembelajaran konvensional; (3) Kemampuan pemecahan masalah matematis siswa yang berkemampuan awal tinggi, sedang dan rendah yang belajar dengan model PBI lebih tinggi daripada kemampuan pemecahan masalah matematis siswa yang belajar dengan pembelajaran konvensional.