Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari penerapan model pembelajaran terhadap prestasi belajar matematika ditinjau dari kemandirian belajar siswa. Model-model pembelajaran yang dibandingkan adalah model pembelajaran kooperatif tipe Numbered Head Together (NHT) dengan Pendekatan Matematika Realistik (PMR), Two Stay Two Stray (TSTS) dengan Pendekatan Matematika Realistik (PMR), dan pembelajaran konvensional. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif dengan menggunakan metode eksperimen semu. Populasi pada penelitian ini adalah seluruh siswa kelas VIII SMP Negeri di Kabupaten Lombok Timur Tahun Pelajaran 2013/2014. Sampel dalam penelitian ini berjumlah 308 siswa dengan rincian 104 siswa pada kelas eksperimen satu, 104 siswa pada kelas eksperimen dua dan 100 siswa pada kelas kontrol. Instrumen penelitian yang digunakan berbentuk tes dan angket kemandirian belajar. Teknik analisis data yang digunakan untuk uji hipotesis adalah anava dua jalan dengan sel tak sama.
Kesimpulan penelitian ini adalah: (1) Model pembelajaran kooperatif tipe Numbered Head Together (NHT) dan tipe Two Stay Two Stray (TSTS) dengan PMR menghasilkan prestasi belajar matematika yang lebih baik disbanding kan dengan pembelajaran konvensional dan model pembelajaran kooperatif tipe NHT dengan Pendekatan Matematika Realistik (PMR) menghasilkan prestasi belajar matematika yang sama baiknya dengan model pembelajaran kooperatif tipe TSTS dengan PMR. (2) Peserta didik dengan kategori kemandirian belajar tinggi mempunyai prestasi belajar yang lebih baik dibandingkan dengan peserta didik dengan kategori kemandirian belajar sedang dan rendah, dan peserta didik dengan kategori kemandirian belajar sedang mempunyai prestasi belajar yang lebih baik dibandingkan dengan peserta didik dengan kategori kemandirian belajar rendah. (3) Pada model pembelajaran kooperatif tipe NHT dengan PMR dan TSTS dengan PMR, peserta didik dengan kategori kemandirian belajar tinggi mempunyai prestasi belajar yang sama baiknya dengan peserta didik dengan kategori kemandirian belajar sedang. Peserta didik dengan kategori kemandirian belajar tinggi mempunyai prestasi belajar matematika yang lebih baik dibandingkan peserta didik dengan kategori kemandirian belajar rendah, dan peserta didik dengan kategori kemandirian belajar sedang mempunyai prestasi belajar matematika yang sama baiknya dengan peserta didik dengan kemandirian belajar rendah. Pada pembelajaran konvensional, peserta didik dengan kategori kemandirian belajar tinggi, sedang, dan rendah mempunyai prestasi belajar yang sama baiknya (4) Pada kategori kemandirian belajar tinggi, model pembelajaran kooperatif tipe NHT dengan PMR menghasilkan prestasi belajar yang sama baiknya dengan model pembelajaran kooperatif tipe TSTS dengan PMR, dan model pembelajaran kooperatif tipe NHT dengan PMR dan TSTS dengan PMR menghasilkan prestasi belajar yang lebih baik dibandingkan pembelajaran konvensional. Pada kategori kemandirian belajar sedang dan rendah, masing-masing model pembelajaran menghasilkan prestasi belajar yang sama baiknya.
Kata kunci: NHT, TSTS dengan PMR, prestasi belajar, kemandirian belajar.