Penelitian ini bertujuan: (1) Manakah prestasi belajar matematika siswa yang lebih baik antara siswa dalam pembelajaran berbasis masalah dengan siswa dalam pembelajaran langsung. (2) Manakah prestasi belajar matematika yang lebih baik antara siswa dengan kecerdasan lingkungan tingkat tinggi, sedang dan rendah. (3) Manakah prestasi belajar matematika siswa yang lebih baik antara siswa dalam pembelajaran berbasis masalah dengan siswa dalam pembelajaran langsung untuk masing-masing tingkat kecerdasan siswa. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif eksperimen semu. Penelitian ini dilaksanakan semester ganjil tahun pelajaran 2013/2014 di SMPN 3 Madiun dengan populasi kelas IX. Sampel dalam penelitian ini adalah kelas IX F sebagai kelas eksperimen menggunakan pembelajaran berbasis masalah dan kelas IX E sebagai kelas kontrol menggunakan pembelajaran langsung. Instrumen yang digunakan tes prestasi belajar, angket dan skala  kecerdasan lingkungan. Sebelum digunakan instrumen di uji cobakan untuk mengetahui validitas dan reliabilitas instrumen. Tes prestasi belajar dan angket mempunyai reabilitas > 0,6 yaitu 0,8, sehingga tes prestasi dan angket kecerdasan lingkungan dapat digunakan. Hasil penelitian: (1) Prestasi belajar siswa pembelajaran berbasis masalah tidak lebih baik dari prestasi belajar siswa pembelajaran langsung. (2) Prestasi belajar siswa dengan masing-masing tingkat kecerdasan siswa dalam pembelajaran berbasis masalah dan pembelajaran langsung tidak terdapat perbedaan. (3) Siswa tingkat kecerdasan tinggi, prestasi belajar siswa pembelajaran berbasis masalah siswa tingkat kecerdasan tinggi tidak lebih baik dari prestasi belajar siswa pembelajaran langsung. Siswa tingkat kecerdasan sedang, prestasi belajar siswa pembelajaran berbasis masalah tidak lebih baik daripada prestasi belajar siswa pembelajaran langsung. Siswa tingkat kecerdasan rendah, prestasi belajar siswa pembelajaran berbasis masalah tidak lebih baik daripada prestasi belajar matematika siswa pembelajaran langsung.