Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) manakah yang memberikan prestasi belajar matematika yang lebih baik antara siswa yang mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran STAD atau model pembelajaran langsung pada materi statistika, (2) manakah yang memiliki prestasi belajar matematika yang lebih baik antara siswa dengan minat belajar tinggi, sedang, atau rendah pada materi statistika, (3) pada masing–masing model pembelajaran, apakah prestasi belajar matematika siswa dengan  minat belajar tinggi lebih baik daripada siswa dengan minat belajar sedang dan rendah, serta prestasi belajar matematika siswa dengan minat belajar sedang lebih baik daripada siswa dengan minat belajar rendah pada materi statistika, dan (4) pada masing–masing tingkatan minat belajar, apakah model pembelajaran STAD memberikan prestasi belajar matematika siswa yang lebih baik daripada model pembelajaran langsung pada materi statistika.

Penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimen semu. Populasi penelitian ini adalah seluruh siswa kelas VIII SMP Negeri 21 Surakarta tahun ajaran 2022/2023. Sampel yang terpilih adalah kelas VIII B sebagai kelas eksperimen dan kelas VIII A sebagai kelas kontrol dengan teknik pengambilan sampel cluster random sampling. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan desain faktorial 2x3. Teknik pengumpulan data yang digunakan adalah metode angket digunakan untuk mengumpulkan data minat belajar siswa dan metode tes yang digunakan untuk mengumpulkan data kemampuan awal dan prestasi belajar matematika siswa. Uji keseimbangan digunakan sebagai prasyarat penelitian dengan menggunakan uji-t. Uji prasyarat analisis meliputi uji normalitas dan uji homogenitas. Teknik analisis data yang digunakan adalah analisis variansi dua jalan sel tak sama. Selanjutnya dilakukan uji komparasi ganda dengan menggunakan metode Scheffe.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa model pembelajaran STAD memberikan prestasi belajar matematika yang lebih baik daripada model pembelajaran langsung baik secara umum maupun jika ditinjau pada masing-masing minat belajar pada materi statistika. Kemudian, siswa dengan minat belajar tinggi memiliki prestasi belajar yang lebih baik daripada siswa dengan minat belajar sedang dan rendah, serta  siswa dengan minat belajar sedang memiliki prestasi belajar yang lebih baik daripada siswa dengan minat belajar rendah, baik secara umum maupun jika ditinjau dari masing-masing model pembelajaran pada materi statistika.