Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) manakah perlakuan pembelajaran yang menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika lebih baik antara pendekatan pembelajaran mendalam berbasis strategi PQ4R dalam model Problem Based Learning (PBL) atau pembelajaran konvensional tanpa bantuan strategi PQ4R; (2) manakah kategori kecemasan matematika yang memiliki kemampuan pemecahan masalah matematika lebih baik pada materi Teorema Pythagoras; (3) pada setiap kategori kecemasan matematika, perlakuan pembelajaran mana yang menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika lebih baik; dan (4) pada setiap perlakuan pembelajaran, kategori kecemasan matematika mana yang memiliki kemampuan pemecahan masalah matematika lebih baik. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen semu dengan desain faktorial 2×3. Populasi penelitian adalah seluruh siswa kelas VIII SMP Negeri 7 Kota Surakarta Tahun Ajaran 2025/2026. Sampel penelitian diperoleh melalui teknik cluster random sampling, yaitu kelas VIII E sebagai kelas eksperimen dan kelas VIII F sebagai kelas kontrol. Teknik pengumpulan data menggunakan metode dokumentasi, angket kecemasan matematika, dan tes kemampuan pemecahan masalah matematika. Analisis data dilakukan menggunakan analisis variansi dua jalan dengan sel tak sama dan uji komparasi ganda metode Scheffe pada taraf signifikansi 5%.Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) pendekatan pembelajaran mendalam berbasis strategi PQ4R dalam model PBL menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika yang lebih baik dibandingkan pembelajaran konvensional (2) siswa dengan kecemasan rendah dan sedang memiliki kemampuan yang sama dan lebih baik dibandingkan siswa dengan kecemasan tinggi; (3) pendekatan pembelajaran mendalam berbasis strategi PQ4R lebih baik dari pembelajaran konvensional untuk pada tingkat kecemasan tinggi, sedang, maupun rendah; dan (4) Siswa dengan tingkat kecemasan matematika rendah dan sedang memiliki kemampuan pemecahan masalah matematika yang sama serta lebih baik dibandingkan siswa dengan tingkat kecemasan matematika tinggi, baik pada kelompok yang memperoleh pendekatan pembelajaran mendalam berbasis strategi PQ4R maupun pada kelompok yang memperoleh pembelajaran konvensional.