Kajian ini adalah satu kajian kes eksploratori yang dijalankan untuk meneroka potensi pembelajaran berasaskan masalah dalam mengubah kefahaman murid tingkatan 6 dalam konsep genetik dan mengesan amalan pembelajaran arah kendiri semasa murid menjalani pembelajaran berasaskan masalah. Konsep-konsep genetik yang terlibat dalam kajian ini ialah konsep asas genetik Mendel dan konsep modifikasi genetik Mendel. Kajian ini telah dijalankan di sebuah sekolah menengah harian biasa di daerah Kuala Muda / Yan, Kedah. Sebanyak 7 modul PBM berdasarkan 7 konsep utama dalam genetik iaitu 2 konsep asas genetik Mendel dan 5 konsep modifikasi genetik Mendel telah dibina. Instrumen- instrumen kajian ini ialah ujian diagnostik dua-aras genetik yang dibina oleh Tsui dan Treagust (2010), temu bual, latihan murid, catatan nota murid, pemerhatian dan catatan penilaian kendiri murid. Analisis data dilakukan secara kuantitatif dan kualitatif. This exploratory case study was conducted to explore the potential problem-based learning in the sixth form students' conceptual change in the concept of genetic and to detect the self- directed learning practices while students undergo problem-based learning. Genetic concepts involved in this study are the basic concepts of Mendelian genetics and the Mendelian genetic modification concepts. The study was conducted in an ordinary secondary school in the district of Kuala Muda / Yan, Kedah. A total of 7 problem-based learning modules containing 7 main concepts in genetics; 2 basic concepts of Mendelian genetics and 5 concepts of modification of Mendelian genetics were built. The instruments of this study are two-tiered genetics diagnostic test built by Tsui and Treagust (2010), interviews, students' exercises, students' notes, observations and records of students' self-assessment. The data were analyzed quantitatively and qualitatively.