Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penerapan model pembelajaran connecting, organizing, reflecting, extending (CORE) terhadap kemampuan penalaran matematis berdasarkan kemandirian belajar siswa. Jenis penelitian ini merupakan penelitian Quasy Experiment dengan desain The Non-equivalent Posttest Only Control Group Design. Penelitian ini dilakukan di SMA Babussalam Pekanbaru. Sampel yang peneliti gunakan yaitu kelas X Mia 1 sebagai kelas eksperimen dan X Mia 2 sebagai kelas kontrol, dimana kedua kelas tersebut mempunyai kesamaan rata-rata di awal sebelum perlakuan pada aspek kemampuan penalaran dengan melakukan uji perbedaan (uji-t). Instrumen penelitian ini berupa tes kemampuan penalaran matematis, angket kemandirian belajar dan lembar observasi. Teknik analisis data yang peneliti gunakan dalam hipotesis 1 adalah uji-t, sedangkan untuk hipotesis 2 dan 3 menggunakan anova dua arah. Hasil analisis data dengan menggunakan uji-t menunjukkan nilai Sehingga disimpulkan terdapat perbedaan kemampuan penalaran matematis antara siswa yang belajar menggunakan model pembelajaran CORE dengan siswa yang belajar menggunakan pembelajaran konvesional. Kemampuan penalaran matematis siswa di kelas eksperimen lebih baik dari pada di kelas kontrol, dimana nilai rata-rata kelas ekperimen adalah 77,42 dan nilai rata-rata kelas kontrol adalah 68,36. Hasil analisis data menggunakan anova dua arah menunjukkan sehingga disimpulkan terdapat perbedaan kemampuan penalaran matematis antara siswa yang memiliki kemandirian tinggi, sedang, dan rendah dan juga menunjukkan , sehingga disimpulkan bahwa tidak terdapat interaksi antara model pembelajaran CORE dengan kemandirian belajar siswa dalam mempengaruhi kemampuan penalaran matematis. Berdasarkan hasil penelitian, maka guru disarankan menerapkan model pembelajaran CORE dalam pembelajaran dikelas, khususnya pada kemampuan penalaran matematis.