Penelitian ini bertujuan untuk menjelaskan permasalahan dalam belajar matematika dan pembelajaran diferensiasi untuk meningkatkan hasil belajar peserta didik. Penelitian ini adalah penelitian tindakan kelas. Teknik yang digunakan dalam mengumpulkan data yaitu observasi, wawancara, kuesioner, tes, dan dokumentasi. Data penelitian ini bersifat kualitatif dan kuantitatif. Teknik analisis data yaitu dengan reduksi data, penyajian data dan penarikan kesimpulan. Hasil penelitian ini yaitu kesulitan belajar siswa pada materi operasi hitung pecahan yang dialami yaitu kurangnya pemahaman dalam konsep, kesulitan pada keterampilan matematika, serta kesulitan dalam menyelesaikan masalah. Faktor yang menyebabkan kesulitan belajar yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Pembelajaran berdiferensiasi sebagai penyelesaian masalah mengakomodasi setiap kebutuhan siswa. Selain itu, pembelajaran yang direncanakan sudah mencakup diferensiasi konten, proses, produk, dan lingkungan belajar sehingga upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi kesulitan belajar matematika. Selanjutnya, pada pra siklus sebanyak 13 peserta didik (40,625%) tuntas, sedangkan yang belum tuntas ada 19 peserta didik (72,42%), dengan nilai rata-rata 69. Pada Siklus I peserta didik mengalami peningkatan jumlah peserta didik yang tuntas ada 24peserta didik (75%) sedangkan yang belum tuntas ada 8 peserta didik (48,28%) dengan nilai rata-rata 76,75. Selanjutnya, pada Siklus II terjadi peningkatan yang sangat tinggi dibandingkan dengan siklus I yaitu peserta didik yang sudah mencapai KKTP berjumlah 31 peserta didik (96,875%), sedangkan yang belum tuntas berjumlah 1 peserta didik (3,125%) dengan nilai rata-rata 92,4. Hal ini menunjukkan bahwa pembelajaran berdiferensiasi dapat meningkatkan hasil belajar peserta didik dalam pelajaran Matematika pada materi pecahan.