Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan modul ajar berbasis Problem Based Learning (PBL) dalam upaya meningkatkan pemahaman konsep siswa terhadap materi Kaidah Pencacahan di SMK. Penelitian ini menggunakan model pengembangan 4D (Define, Design, Develop, dan Disseminate). Pada tahap Define, hasil wawancara dengan guru menunjukkan rendahnya pemahaman konsep dasar siswa dan minimalnya penerapan model PBL dalam pembelajaran matematika. Tahap Desain meliputi penyusunan perangkat ajar berupa skenario pembelajaran, LKPD, bahan ajar, dan evaluasi berbasis teknologi. Pada tahap Develop, dilakukan validasi ahli, uji praktis, dan uji efektivitas dengan hasil bahwa modul ajar tergolong layak, praktis, dan efektif digunakan dalam pembelajaran. Uji praktis menunjukkan respon positif dari siswa dan pengamat, sementara uji-t dan Chi-Square menunjukkan peningkatan signifikan dalam pemahaman konsep siswa. Tahap Disseminate dilakukan melalui penyebarluasan produk digital untuk mendukung akses dan kolaborasi yang lebih luas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan PBL secara sistematis dapat meningkatkan motivasi belajar, partisipasi aktif, dan pemahaman konsep siswa. Dengan demikian, model pembelajaran berbasis masalah relevan digunakan untuk menjawab tantangan pembelajaran abad 21 yang menekankan pada berpikir kritis, kreatif, dan kolaboratif.