Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan kemampuan pemahaman konsep matematis dan keterlaksanaan pembelajaran dilihat dari aktivitas guru dan peserta didik selama pembelajaran. Selain itu juga bertujuan untuk mengetahui respon peserta didik terhadap pembelajaran menggunakan model Discovery Learning. Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian tindakan kelas. Model penelitian yang digunakan adalah model spiral yang dikembangkan oleh Kemmis dan Taggart, yaitu perencanaan, pelaksanaan, observasi, dan refleksi. Subyek penelitian ini adalah 32 peserta didik kelas VII A di SMP Negeri 1 Gemarang. Instrumen yang digunakan adalah tes kemampuan pemahaman konsep, lembar observasi aktivitas guru dan peserta didik, serta angket respon peserta didik. Hasil penelitian pada kemampuan pemahaman konsep matematis menunjukkan adanya peningkatan. Rata-rata nilai pada siklus I adalah 64,84 dengan kriteria cukup dan mengalami peningkatan pada siklus II menjadi 79,58 dengan kriteria baik. Berdasarkan selisih rata-rata terlihat peningkatan sebesar 7,6 . Daya Serap Kelas pada siklus I sebesar 41% dengan kriteria kurang meningkat menjadi 81% dengan kriteria baik. Aktivitas guru dan peserta didik selama pembelajaran berada pada kriteria sangat baik. Respon peserta didik terhadap pembelajaran menggunakan model Discovery Learning menunjukkan kriteria baik dengan rata-rata 3,23.