Pemahaman konsep matematika peserta didik sekolah dasar yang masih rendah, terutama pada materi perkalian bilangan desimal, hingga kini masih menjadi persoalan yang perlu diperhatikan. Peserta didik kerap mengalami kesulitan dalam menentukan nilai tempat dan penempatan posisi tanda koma pada hasil perkalian. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji efektivitas pendekatan deep learning yang memadukan pilar meaningful learning, mindful learning, dan joyful learning dalam membangun pemahaman konsep secara lebih mendalam, dibandingkan dengan pembelajaran konvensional. Penelitian menerapkan pendekatan kuantitatif dengan metode kuasi eksperimen dan desain non-equivalent control group design. Sampel penelitian berjumlah 60 peserta didik kelas IV sekolah dasar, terbagi menjadi kelas eksperimen dan kelas kontrol dengan masing-masing 30 peserta didik. Pengumpulkan data dilakukan melalui tes pretest dan posttest, kemudian dianalisis dengan uji Wilcoxon, Mann-Whitney, dan N-Gain. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua pendekatan pembelajaran sama-sama mampu meningkatkan pemahaman konsep peserta didik secara signifikan. Kelas dengan pendekatan deep learning memperoleh nilai N-Gain sebesar 0,45, sementara kelas konvensional memperoleh 0,41 sehingga keduanya berada dalam kategori sedang. Uji Mann-Whitney pada skor posttest menghasilkan nilai Asymp. Sig. sebesar 0,652, yang berarti tidak terdapat perbedaan pengaruh yang signifikan secara statistik antara kedua pendekatan, meskipun pendekatan deep learning menunjukkan kecenderungan peningkatan yang lebih tinggi secara deskriptif. Dari hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa pendekatan deep learning berpotensi menjadi alternatif pembelajaran yang mendukung peningkatan pemahaman konsep operasi perkalian bilangan desimal. Namun, penerapannya perlu disesuaikan dengan karakteristik materi dan kebutuhan belajar peserta didik karena pendekatan konvensional juga terbukti mampu meningkatkan pemahaman konsep secara signifikan.