Penelitian ini merupakan studi pra-eksperimen melalui one group pretest-posttest design. Tujuan penelitian untuk melihat bagaimana aktivitas kelompok, apakah ada peningkatan keterampilan generik sains mahasiswa, dan respon mahasiswa terhadap penerapan model PBM. Subjek penelitian adalah mahasiswa program studi pendidikan kimia semester II. Pengumpulan data menggunakan instrumen berupa lembar observasi aktivitas kelompok, tes pilihan ganda keterampilan generik sains serta angket tanggapan mahasiswa tentang penerapan model PBL. Data aktivitas kelompok diolah dari skor observasi, data pretes dan postes diolah dengan menggunakan rata-rata N-Gain, sedangkan data berupa angket tanggapan mahasiswa diolah dengan menggunakan persentase. Berdasarkan analisis data diketahui ada perbedaan yang signifikan hasil pretes dan postes KGS setelah diterapkan model pembelajaran PBL. Berdasarkan N-gain terjadi peningkatan KGS pada semua indikator. Peningkatan tertinggi pada pengamatan langsung dan terendah inferensi logika. Pada pengamatan tak langsung, hukum sebab akibat, kerangka logika taat asas terjadi peningkatan dengan kategori sedang. Hampir seluruh mahasiswa memberikan tanggapan positif terhadap penerapan model PBL. Kata Kunci : Pembelajaran Berdasarkan Masalah, Keterampilan Generik Sains