Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah kemampuan pemecahan masalah matematika siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Problem Based Learning berbantuan PoWs lebih tinggi dibandingkan dengan kemampuan pemecahan masalah siswa yang dibelajarkan dengan pembelajaran konvensional. Jenis penelitian ini adalah ekperimen semu dengan desain penelitian yang digunakan adalah post-test only control group design. Adapun populasi penelitian ini adalah seluruh siswa Kelas VII non unggulan SMP Negeri 4 Singaraja tahun ajaran 2014/2015. Pengambilan sampel ditentukan dengan teknik random sampling. Data kemampuan pemecahan masalah matematika siswa diperoleh melalui tes kemampuan pemecahan masalah yang diberikan di akhir penelitian. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan Uji-t satu ekor(ekor kanan) dengan taraf signfikansi 5% dan dk 77. Hasil post-test menunjukkan bahwa rata-rata skor kemampuan pemecahan masalah matematika siswa yang dibelajarkan dengan model pembelajaran Problem Based Learning berbantuan PoWs adalah 93,42 sedangkan rata-rata skor kemampuan pemecahan masalah matematika siswa yang dibelajarkan dengan pembelajaran konvensional adalah 87,92. Dari hasil analisis data, diperoleh thitung= 4,0691 dan ttabel = 1,9912. Jika dibandingkan thitung > ttabel sehingga H0 ditolak. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa kemampuan pemecahan masalah matematika siswa yang dibelajarkan menggunakan model pembelajaran Problem Based Learning berbantuan PoWs lebih tinggi dibandingkan dengan kemampuan pemecahan masalah siswa yang dibelajarkan dengan pembelajaran konvensional.