Hasil observasi pratindakan yang peneliti peroleh terhadap motivasi belajar selama proses pembelajaran dan rata-rata nilai ulangan harian siswa pada materi protista tahun ajaran 2017/2018 tergolong rendah. Berdasarkan temuan yang peneliti peroleh pada tahap observasi pratindakan tersebut, peneliti mengupayakan tindakan perbaikan dalam proses pembelajaran dengan menerapkan model Problem Based Learning (PBL). Adapun permasalahan yang terdapat dalam penelitian ini adalah apakah model PBL dapat meningkatkan motivasi belajar dan penguasaan konsep siswa pada materi Protista di kelas X SMA Muhammadiyah 1 Sekayu. Tujuan penelitian adalah untuk memperbaiki motivasi belajar dan penguasaan konsep pada materi Protista di kelas X SMA Muhammadiyah 1 Sekayu. Jenis penelitian adalah Penelitian Tindakan Kelas (PTK) dengan tiga siklus. Tahapan yang dilaksanakan dalam penelitian meliputi (1) Perencanaan; (2) Pelaksanaan; (3) Pengamatan; (4) Refleksi. Subjek penelitian adalah siswa kelas X SMA Muhammadiyah 1 Sekayu yang berjumlah 13 siswa, terdiri dari 6 siswa perempuan dan 7 siswa laki-laki. Capaian indikator keberhasilan penelitian adalah perolehan nilai hasil tes penguasaan konsep secara klasikal 75%. Motivasi siswa secara klasikal untuk setiap siklus yaitu 75,00% pada siklus pertama, 78,13% pada siklus kedua, dan 81,60% pada siklus ketiga yang semuanya termasuk ke dalam kategorisasi baik. Hasil penguasaan konsep siswa secara klasikal yaitu 0% pada siklus pertama, 30% pada siklus kedua, dan 75% pada siklus ketiga. Dengan demikian dapat disimpulkan adanya penerapan model PBL dapat meningkatkan motivasi belajar dan penguasaan konsep siswa pada materi Protista di kelas X SMA Muhammadiyah 1 Sekayu. Kata Kunci: Motivasi Belajar, Penguasaan Konsep, Problem Based Learning