Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi pola pemahaman konsep mahasiswa Pendidikan Kimia terhadap materi ikatan tunggal dan ikatan rangkap melalui penerapan pendekatan studi kasus berbantuan media Molymod. Penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif dengan desain studi kasus. Subjek penelitian terdiri atas enam mahasiswa semester I Program Studi Pendidikan Kimia FKIP Universitas Lambung Mangkurat tahun akademik 2025/2026. Data dikumpulkan melalui observasi, wawancara semi-terstruktur sebelum dan sesudah tes tertulis, serta dokumentasi pelaksanaan. Analisis data dilakukan melalui proses transkripsi, pengodean, pengelompokan kategori, penyusunan kategori deskriptif, dan triangulasi data. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mahasiswa memiliki variasi pemahaman terhadap konsep ikatan tunggal dan ikatan rangkap. Secara umum, mahasiswa mampu memahami ikatan kimia sebagai gaya tarik-menarik antaratom, memahami kestabilan atom berdasarkan aturan duplet dan oktet, serta membedakan ikatan kovalen tunggal, rangkap dua, dan rangkap tiga berdasarkan jumlah pasangan elektron. Penggunaan Molymod membantu mahasiswa memvisualisasikan struktur molekul tiga dimensi sehingga mempermudah pemahaman hubungan jumlah pasangan elektron, kekuatan ikatan, dan kestabilan molekul.