Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan (1) pelaksanaan supervisi akademik kepala sekolah dalam meningkatkan kompetensi guru sekolah dasar pada mata pelajaran matematika di SDN Pandean 1 dan SDN 1 Sawahan; (2) kendala kepala sekolah dalam melaksanakan supervisi akademik kepala sekolah dalam meningkatkan kompetensi guru sekolah dasar pada mata pelajaran matematika di SDN Pandean 1 dan SDN 1 Sawahan; (3) upaya kepala sekolah untuk meningkatkan kompetensi guru sekolah dasar pada mata pelajaran matematika di SDN Pandean 1 dan SDN 1 Sawahan.
Bentuk penelitian yang digunakan adalah penelitian kualitatif studi kasus. Subyek dalam penelitian ini yaitu kepala sekolah, guru kelas IV dan guru kelas VI. Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini observasi, wawancara, dan dokumentasi. Teknik keabsahan data dilakukan dengan triangulasi sumber dan metode. Teknik analisis data yang digunakan analisis model interaktif menurut Miles dan Huberman melalui siklus (1) pengumpulan data, (2) reduksi data, (3) penyajian data, dan (4) penarikan simpulan/ verifikasi. 
Hasil penelitian ini adalah: (1) Kegiatan supervisi akademik di SDN Pandean 1 dan SDN 1 Sawahan dilaksanakan melalui perencanaan, pelaksanaan dan menindaklanjuti dapat meningkatkan kompetensi pedagogik guru. Peran kepala sekolah di SDN Pandean 1 dalam pembinaan kompetensi pedagogik sesuai dengan tugas dan fungsinya. Hal ini dapat terlihat dari keberhasilan guru yang mampu menyusun silabus dan merancang rencana pelaksanaan pembelajaran sesuai dengan kebijakan kurikulum. Guru mampu membuat program semester maupun program tahunan serta mampu mengorganisir perangkat administrasi guru. Peran kepala sekolah di SDN 1 Sawahan dalam kegiatan perencanaan sudah dilakukan sesuai  prosedur yang ditetapkan. Pelaksanaan supervisi akademik oleh kepala sekolah sudah efektif baik dilihat dari teknik dan prosedur pelaksanaannya. Kegiatan menindaklanjuti hasil yang dilaksanakan dapat membantu guru mengatasi masalah yang dialami guru. (2) Kendala di SDN Pandean 1 antara lain: guru kurang siap disupervisi, guru tidak hadir, kegiatan kepala sekolah yang sifatnya mendadak, dan kurang aktifnya KKG. Kendala di SDN 1 Sawahan antara lain: keterbatasan dana, kedisiplinan, sarana dan prasarana yang kurang memadai, serta situasi dan kondisi.  (3) Upaya di SDN Pandean 1 antara lain: mengadakan sosialiasi, kelompok diskusi, supervisi pengawasan, bimbingan teknis, dan mengikuti KKG. Upaya di SDN 1 Sawahan antara lain: belajar dengan guru senior, penataran guru, rapat sekolah, supervisi, aktif di organisasi keguruan dan workshop.