Berdasarkan kurikulum KKNI (Kerangka Kualifikasi Nasional Indonesia) yang berlaku di Universitas Islam Malang, mata kuliah Struktur Aljabar 1 merupakan matakuliah yang wajib ditempuh oleh mahasiswa semester V Program Studi Pendidikan Matematika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan. Matakuliah Struktur Aljabar 1 berkaitan erat dengan pembuktian, namun mahasiswa Kelas V-C masih mengalami kesulitan dalam pembuktian. Hal ini terlihat dari hasil kuis yang berisi soal-soal pembuktian, hanya 24% mahasiswa yang mendapatkan nilai di atas 60. Hasil nilai kuis yang kurang memuaskan tersebut terjadi karena kemampuan penalaran mahasiswa yang masih rendah. Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk melakukan penelitian dalam rangka meningkatkan kempampuan penalaran mahasiwa dengan menerapkan pembelajaran kooperatif tipe Think Pair Share (TPS).Jenis penelitian merupakan peneltian tindakan kelas. Penelitian dilaksanakan pada kelas V-C Program Studi Pendidikan Matematika Universitas Islam Malang yang terdiri dari 25 mahasiswa. Penelitian dilaksanakan dalam 2 siklus, masing-masing siklus terdiri dari 4 pertemuan. Hasil yang didapat adalah pada akhir siklus pertama banyaknya mahasiswa yang mendapat nilai di atas 60 meningkat menjadi 56 % dan di akhir siklus ke 2 banyaknya mahasiswa yang mendapat nilai di atas 60 meningkat menjadi  84%. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa pembelajaran kooperatif tipe Think Pair Share (TPS) dapat meningkatkan kemampuan penalaran mahasiswa dalam melakukan pembuktian.