Kemampuan pemahaman konsep matematis penting untuk siswa dalam mempelaari matematika. Namun kemampuan pemahaman konsep matematis siswa masih rendah. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui apakah kemampuan pemahaman konsep matematis siswa SMA meningkat dengan menggunakan metode Personalized System of Instruction (PSI). Metode penelitian adalah penelitian eksperimen semu dengan desain penelitian The Nonequivalent Pretest- Posttest. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa SMA Kelas X di Kota Bandung dengan karakteristik yang sama. Sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas X IPS 1 sebagai kelas eksperimen dan X IPS 2 sebagai kelas kontrol di SMA N 11 Bandung. Instrumen penelitian adalah tes uraian kemampuan pemahaman konsep matematis yang mencakup menyatakan ulang, mengklasifikasi, memberikan contoh dan bukan contoh, menggunakan dan memanfaatkan, dan mengaplikasikan serta lembar observasi aktivitas guru dan siswa selama pembelajaran berlangsung. Hasil penelitian adalah menunjukkan bahwa meningkatnya kemampuan pemahaman konsep matematis dengan penerapan metode Personalized System of Instruction. Dan terdapat peningkatan kemampuan pemahaman konsep matematis pada siswa SMA yang memperoleh metode pembelajaran Personalized System of Instruction (PSI) berbeda dengan yang memperoleh model pembelajaran Direct Learning (DL).