Pembelajaran matematika di perguruan tinggi masih didominasi oleh penggunaan lembar kerja siswa konvensional yang kurang interaktif dan belum secara optimal memperkuat pemahaman siswa tentang operasi bilangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan lembar kerja siswa berbasis permainan edukatif Cross Math yang terintegrasi dengan pendekatan Realistic Mathematics Education (RME) dan untuk menguji validitas, kepraktisan, dan efektivitasnya dalam meningkatkan pemahaman konseptual siswa tentang operasi bilangan. Penelitian ini menggunakan metode Penelitian dan Pengembangan dengan model 4D, yang terdiri dari tahap mendefinisikan, merancang, mengembangkan, dan menyebarluaskan. Subjek penelitian adalah mahasiswa Program Studi Pendidikan Matematika di Universitas Muhammadiyah Bangka Belitung. Instrumen penelitian meliputi lembar validasi ahli, kuesioner respons siswa, dan tes pemahaman konseptual dalam bentuk pretest dan posttest. Data dianalisis menggunakan teknik deskriptif kuantitatif dan kualitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa lembar kerja yang dikembangkan memenuhi kriteria validitas tinggi dan kepraktisan tinggi. Lebih lanjut, tes efektivitas menunjukkan peningkatan pemahaman konseptual siswa tentang operasi bilangan, dengan penguasaan klasik mencapai 83,33% dan peningkatan yang diamati di semua indikator pemahaman konseptual. Temuan ini menunjukkan bahwa lembar kerja berbasis permainan edukatif Cross Math yang terintegrasi dengan pendekatan RME efektif sebagai bahan pembelajaran alternatif untuk meningkatkan keterlibatan siswa dan pemahaman konseptual dalam pembelajaran matematika.