Penelitian ini dilakukan untuk memberikan alternatif model Pembelajaran yang dapat meningkatkan pemahaman mahasiswa, dan memberikan kesempatan kepada mahasiswa menjadi lebih kritis dalam berpikir matematis. Model Pembelajaran Kontekstual dengan teknik SQ4R merupakan salah satu alternatif untuk meningkatkan pemahaman dan berpikir kritis mahasiswa dalam belajar matematika. Penelitian ini merupakan penelitian kuasi eksperimen di Universitas Siliwangi Tasikmalaya dan dilakukan untuk menjawab dua hipotesis utama, yaitu: (1) Pembelajaran kontekstual dengan teknik SQ4R dapat meningkatkan pemahaman matematis mahasiswa, (2) Pembelajaran kontekstual dengan SQ4R dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis matematis mahasiswa. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari tes pemahaman matematik dan kemampuan berpikir kritis mahasiswa pada mata kuliah kalkulus 2. Sampel penelitian diambil secara acak yaitu satu kelas eksperimen dan satu kelas kontrol. Pengolahan data menggunakan uji gain ternormalisasi, uji statistik berupa uji-t dan presentase setelah prasarat pengujian terpenuhi. Hasil analisis data menunjukkan bahwa terdapat perbedaan rata-rata skor tes pemahaman matematis pada kelas eksperimen dan kelas kontrol pada taraf signifikansi 5% Begitu pula hasil analisis terhadap perbedaan rata-rata skor tes kemampuan berpikir kritis kelas eksperimen lebih baik daripada kelas kontrol pada taraf signikansi 5%. Sebagai kesimpulan, penelitian ini membuktikan bahwa mahasiswa yang memperoleh pembelajaran kontekstual dengan teknik SQ4R menunjukkan peningkatan pemahaman yang lebih baik dibandingkan dengan mahasiswa yang memperoleh pembelajaran konvensional, mahasiswa yang memperoleh Pembelajaran kontekstual dengan teknik SQ4R menunjukan peningkatan kemampuan berpikir kritis matematis lebih baik dibandingkan dengan mahasiswa yang memperoleh Pembelajaran konvensional, terdapat perbedaan peningkatann kemampuan pemahaman matematis antara mahasiswa yang memperoleh Pembelajaran kontekstual dengan teknik SQ4R , terdapat perbedaan peningkatan kemampuan berpikir kritis matematis mahasiswa yang memperoleh Pembelajaran kontekstual antara kelompok atas dan kelompok bawah.