Karakteristik matematika yang abstrak serta bersifat deduktif aksiomatik membuat siswa merasa kesulitan dalam belajar matematika. Hal ini terjadi pada siswa kelas VI SDN 2 Gandu Kecamatan Bogorejo Kabupaten Blora pada semester I tahun pelajaran 2016/2017 yang memengaruhi hasil belajar siswa. Oleh sebab itu, penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan basil bejajar siswa dengan sebuah model pembelajaran, yaitu Numbered Head Together dengan menggunakan pendekatan "Saintifik". Sampel yang digunakan dalam penelitian ini yaitu siswa kelas VI SDN 2 Gandu sebagai kelas eksperimen yang dikenai perlakuan model pembelajaran Numbered Head Together berpendekatan "Saintifik" dengan media botol mineral , serta siswa kelas VI SDN 1 Gandu sebagai kelas kontrol yang diberi pembelajaran konvensional. Prodesur pengumpulan data pada penlitian ini adalah observasi, wawancara, dan dokumentasi. Penelitian ini merupakan penelitiankombinasi (mixed methods)model concurrent embedded dengan metodekualitatif sebagai metode primer. Bersamaan dengan pengumpulan data dengan metode kualitatif, peneliti juga melakukan pengumpulan data dengan metode kuantitatif untuk memperluas, dan meningkatkan akurasi data kualitatif yang telah ditemukan. Berdasarkan hasil penelitian dan pembahsan, pengembangan perangkat pembelajaran dengan menggunakan model Numbered Head Together pendekatan "Saintifik" dengan media botol mineral menghasilkan perangkat pembelajaran matematika yang valid dan efektif dalam meningkatkan kemampuan pemecahan masalah siswa dan Penggunaan model pembelajaran Numbered Head Together pendekatan "Saintifik" dengan media botol mineral mampu meningkatkan rata-rata hasil belajar kelas eksperimen dari 61,43 menjadi 87,86.