Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran berbasis masalah terhadap kemampuan pemecahan masalah fisika pada materi suhu dan kalor di kelas X Semester II SMA Negeri 1 Lubuk Pakam T.P 2015/2016. Jenis penelitian ini adalah quasi eksperimen. Populasi dalam penelitian adalah seluruh siswa kelas X Semester II SMA Negeri 1 Lubuk Pakam T.P 2015/2016 yang terdiri dari 7 kelas berjumlah 270 siswa. Pengambilan sampel dilakukan dengan cara cluster random sampling dengan mengambil 2 kelas dari 7 kelas secara acak yaitu kelas X MIA-2 sebagai kelas eksperimen yang berjumlah 37 orang dan kelas X MIA-4 sebagai kelas kontrol yang berjumlah 37 orang. Instrumen yang digunakan untuk mengetahui kemampuan pemecahan masalah siswa adalah tes soal pemecahan masalah bentuk essay dengan jumlah 10 soal, observasi aktivitas, penilaian afektif dan penilaian keterampilan siswa dengan menggunakan lembar observasi yang dilakukan oleh dua observer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada pengaruh model pembelajaran berbasis masalah menggunakan audiovisual terhadap kemampuan pemecahan masalah fisika di kelas X Semester II SMA Negeri 1 Lubuk Pakam T.P 2015/2016.