Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) model pembelajaran yang menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika yang lebih baik antara siswa yang mendapatkan model pembelajaran Team Accelerated Instruction dengan strategi College Ball atau model pembelajaran langsung pada materi statistika. (2) kemampuan pemecahan masalah matematika yang lebih baik antara siswa yang mempunyai kemampuan awal tinggi, sedang, dan rendah pada materi statistika. (3) model pembelajaran yang menghasilkan kemampuan pemecahan masalah yang lebih baik pada materi statistika, antara model pembelajaran TAI dengan strategi College Ball atau model pembelajaran langsung pada masing-masing tingkat kemampuan awal. (4) tingkat kemampuan awal siswa yang menghasilkan kemampuan pemecahan masalah matematika lebih baik antara siswa yang mendapatkan pembelajaran dengan model TAI dengan strategi College Ball atau model pembelajaran langsung pada materi statistika.

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental semu (quasi experimental research). Populasi penelitian ini adalah seluruh siswa kelas X SMA Negeri 1 Cepogo tahun ajaran 2022/ 2023. Sampel penelitian ini adalah dua kelas X yang ada di SMA Negeri 1 Cepogo, kelas X-4 sebagai kelas kontrol dan kelas X-5 sebagai kelas eksperimen. Teknik pengumpulan data menggunakan Teknik tes. Uji keseimbangan rata-rata menggunakan uji-t dan uji prasyarat menggunakan metode Liliefors untuk uji normalitas dan metode Barlett untuk uji homogenitas. Analisis data yang digunakan adalah uji analisis variansi dua jalan sel tak sama, lalu dilanjutkan dengan uji komparasi ganda menggunakan metode Scheffe’ dengan tingkat signifikansi 0,05.

Hasil penelitian ini dipaparkan sebagai berikut. (1) model pembelajaran TAI dengan strategi College Ball menghasilkan kemampuan pemecahan masalah lebih baik dibandingkan model pembelajaran langsung pada materi statistika. (2) pada pembelajaran matematika materi statistika, siswa dengan kemampuan awal tinggi memiliki kemampuan pemecahan masalah yang lebih baik dibandingkan siswa dengan kemampuan awal sedang maupun rendah, serta siswa dengan kemampuan awal sedang memiliki kemampuan pemecahan masalah matematika yang lebih baik dibandingkan siswa dengan kemampuan awal rendah. (3) pada kedua model pembelajaran yaitu model TAI dengan strategi College Ball dan model pembelajaran langsung, siswa dengan kemampuan awal tinggi mempunyai kemampuan pemecahan masalah yang lebih baik dari siswa dengan kemampuan awal sedang dan rendah, serta siswa dengan kemampuan awal sedang mempunyai kemampuan pemecahan masalah yang lebih baik dari siswa dengan kemampuan awal rendah pada materi statistika. (4) pada masing-masing kategori kemampuan awal siswa, siswa yang menggunakan model pembelajaran TAI dengan strategi College Ball mempunyai kemampuan pemecahan masalah matematika yang lebik baik dari siswa yang menggunakan model pembelajaran langsung terkait materi statistika.