Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) mendeskripsikan hambatan belajar siswa terkait topik segiempat dan perangkat pembelajaran yang dapat mengurangi hambatan belajar tersebut; (2) mengembangkan produk awal (prototype) perangkat pembelajaran dengan desain didaktik pada topik segiempat; serta (3) menguji keefektifan perangkat pembelajaran yang dikembangkan dengan desain didaktik pada topik segiempat. Metode penelitian yang digunakan adalah Research and Development dengan tahapan penelitian: (1) Penelitian Awal; (2) Desain Produk; (3) Validasi Produk; (4) Revisi Produk); (5) Ujicoba terbatas; (6) Revisi Produk; (7) Ujicoba lebih luas; (8) Revisi Produk; dan (9) Uji Efektivitas. Berdasarkan penelitian yang dilakukan didapatkan hasil: (1) Tipe hambatan belajar terkait topik segiempat adalah sebagai berikut: (a) hambatan belajar terkait konteks variasi informasi yang ada pada soal; (b) hambatan belajar terkait dengan concept image yang telah ada mengenai alas, tinggi maupun komponen-komponen lain dalam segiempat; (c) hambatan belajar terkait hubungan keliling dan luas antara segiempat yang satu dengan yang lainnya; (d) hambatan belajar terkait dengan kemampuan siswa dalam menyelesaikan soal-soal segiempat yang harus dikonstruksi terlebih dahulu; dan (e) hambatan belajar terkait koneksi konsep luas keliling maupun daerah segiempat dengan konsep matematis yang lain. Berdasarkan hambatan belajar tersebut, disusunlah perangkat pembelajaran yang terdiri dari Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP), Lembar Kerja Siswa (LKS) serta Prediksi Respons dan Antisipasi Didaktik. (2) Identifikasi terhadap hambatan belajar dijadikan acuan untuk menyusun perangkat pembelajaran. Perangkat pembelajaran kemudian divalidasi dan direvisi untuk ujicoba terbatas. Pada ujicoba terbatas, masih banyak siswa yang melakukan kesalahan dalam menyelesaikan permasalahan yang diberikan. Hal ini disinyalir sebagai hambatan belajar. Analisis berdasarkan lembar observasi, angket, tes dan wawancara menunjukkan bahwa perangkat pembelajaran yang didesain belum sesuai dengan kemampuan siswa (terlalu sulit). Tetapi, setelah dilakukan revisi kemudian diujicoba dalam ujicoba utama, hambatan belajar siswa mulai berkurang. (3) Uji efektivitas menunjukkan bahwa prestasi belajar siswa yang menggunakan perangkat pembelajaran berdesain didaktik lebih baik dibandingkan dengan prestasi belajar siswa dengan pembelajaran konvensional.