Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui:  (1) manakah di antara model pembelajaran IDEAL Problem Solving atau model pembelajaran langsung yang menghasilkan kemampuan literasi matematika siswa yang lebih baik pada materi statistika, (2) manakah di antara tingkat disposisi matematis tinggi, sedang, atau rendah yang memiliki kemampuan literasi matematika lebih baik pada materi statistika, (3) pada masing-masing model pembelajaran, manakah yang menghasilkan kemampuan literasi matematika lebih baik antara siswa dengan disposisi matematis tinggi, sedang, atau rendah pada materi statistika, (4) pada masing-masing tingkat disposisi matematis, manakah yang menghasilkan kemampuan literasi matematika lebih baik antara siswa yang mendapatkan model pembelajaran IDEAL Problem Solving atau model pembelajaran langsung pada materi statistika. Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimental semu. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas X MAN 2 Kebumen tahun ajaran 2023/2024. Teknik pengambilan sampel yang digunakan adalah cluster random sampling. Sampel penelitian ini adalah 34 siswa kelas A sebagai kelas eksperimen dan 34 siswa kelas B sebagai kelas kontrol. Metode pengumpulan data yang digunakan metode dokumentasi untuk mengumpulkan data kemampuan awal siswa, metode tes untuk mengukur kemampuan literasi matematika siswa, dan metode angket untuk mengetahui tingkat disposisi matematis siswa. Analisis data yang digunakan adalah analisis variansi dua jalan dengan sel tak sama. Selanjutnya dilakukan uji komparasi ganda dengan menggunakan metode Scheffe. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa : (1) siswa yang mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran IDEAL Problem Solving memiliki kemampuan literasi matematika yang lebih baik daripada siswa yang mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran langsung; (2) siswa dengan disposisi matematis tinggi memiliki kemampuan literasi matematika yang lebih baik daripada siswa dengan disposisi matematis sedang dan rendah, dan siswa dengan disposisi matematis sedang memiliki kemampuan literasi matematika yang sama baiknya dengan siswa dengan disposisi matematis rendah; (3) pada masing-masing model pembelajaran, siswa dengan disposisi matematis tinggi memiliki kemampuan literasi matematika yang lebih baik daripada siswa dengan disposisi matematis sedang dan rendah, siswa dengan disposisi matematis sedang memiliki kemampuan literasi matematika yang sama baiknya dengan siswa dengan disposisi matematis rendah; dan (4) pada masing-masing tingkat disposisi matematis siswa, siswa yang mendapatkan model pembelajaran IDEAL Problem Solving memiliki kemampuan literasi matematika yang lebih baik daripada siswa yang mendapatkan pembelajaran dengan model pembelajaran langsung.