Berdasarkan hasil wawancara pra penelitian menunjukkan kemampuan komunikasi matematika peserta didik masih rendah. Misalnya dalam materi segiempat, peserta didik belum bisa menyampaikan argumennya dengan baik meskipun sebenarnya ide dan gagasan sudah ada dalam pikiran mereka. Selain itu peserta didik mengalami kesulitan dalam menginterpretasikan suatu permasalahan dalam bentuk gambar, serta kemampuan peserta didik dalam menyelesaikan soal cerita juga masih rendah, mereka kesulitan dalam menerjemahkan kalimat yang ada pada soal menjadi bentuk model matematika dan menyelesaikannya sesuai dengan alurnya. Sedangkan materi segiempat erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari sehingga soal-soal yang ada kebanyakan adalah berbentuk soal cerita.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen lapangan dengan desain posttest-only control design. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh kelas VII SMPN 02 Kalinyamatan yang terdiri dari enam kelas dengan jumlah 190 peserta didik. Pengambilan sampel menggunakan metode cluster random sampling. Dari pengambilan sampel diperoleh kelas VIIA sebagai kelas eksperimen penelitian dan kelas VIIB sebagai kelas kontrol penelitian. Variabel dalam penelitian ini terdiri dari dua variabel yaitu model Problem Based Learning (PBL) sebagai variabel bebas dan kemampuan komunikasi matematika peserta didik kelas VII SMPN 02 Kalinyamatan sebagai variabel terikat. Metode pengumpulan data menggunakan metode wawancara, dokumentasi, dan tes. Analisis data meliputi analisis awal, analisis instrumen tes dan analisis tahap akhir.
Dalam uji hipotesis peneliti menggunakan uji perbedaan rata-rata (t-test) pihak kanan. Berdasarkan perhitungan uji t dengan dk=51 dan taraf signifikansi 5% diperoleh nilai t_hitung=2,122>t_tabel=1,675, karena t_hitung>t_tabel maka H_0 ditolak. Artinya rata-rata kemampuan komunikasi matematika kelas eksperimen (menggunakan model Problem Based Learning (PBL)) lebih baik dari rata-rata kemampuan komunikasi matematika kelas kontrol (menggunakan model pembelajaran konvensional).
Berdasarkan perhitungan nilai post test diperoleh data rata-rata kelas eksperimen sebesar 73,16 dan kelas kontrol sebesar 62,61. Dari uraian tersebut dapat disimpulkan bahwa model Problem Based Learning (PBL) efektif terhadap kemampuan komunikasi matematika peserta didik materi pokok segiempat semester genap kelas VII SMPN 02 Kalinyamatan Jepara tahun pelajaran 2014/2015.