Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui : 1) model pembelajaran mana yang memberikan prestasi lebih baik diantara model pembelajaran kooperatif tipe TSTS dengan pendekatan saintifik (TSTS-PS), tipe TAI dengan pendekatan saintifik (TAI-PS) atau model pembelajaran klasikal dengan pendekatan saintifik, 2) siswa dengan kategori kecemasan belajar matematika mana yang mempunyai prestasi lebih baik diantara siswa dengan kecemasan belajar matematika tinggi, sedang atau rendah, 3) pada masing-masing model pembelajaran mana yang mempunyai prestasi belajar yang lebih baik diantara siswa dengan kategori kecemasan belajar matematika tinggi, sedang atau rendah, dan 4) pada masing-masing kategori kecemasan belajar matematika, model mana yang memberikan prestasi belajar matematika yang lebih baik diantara model pembelajaran kooperatif tipe TSTS dengan pendekatan saintifik (TSTS-PS), tipe TAI dengan pendekatan saintifik (TAI-PS) atau model pembelajaran klasikal dengan pendekatan saintifik.

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental semu dengan rancangan penelitian faktorial 3×3. Populasi dari penelitian ini adalah seluruh siswa kelas VII SMP Negeri di Kabupaten Karanganyar. Pengambilan sampel dilakukan dengan stratified cluster random sampling. Sampel dalam penelitian ini sebanyak 262 siswa. Instrumen yang digunakan untuk mengumpulkan data adalah tes prestasi belajar matematika dan angket kecemasan belajar matematika siswa. Sebelum digunakan untuk pengambilan data, instrumen terlebih dahulu diujicobakan. Penilaian validitas isi instrumen tes angket dilakukan oleh validator. Uji reliabilitas instrumen tes menggunakan rumus KR-20. Daya pembeda tes menggunakan rumus korelasi produk momen dari Karl Pearson. Konsistensi internal angket menggunakan rumus korelasi produk momen dari Karl Pearson. Uji reliabilitas instrumen angket menggunakan rumus alpha. Uji keseimbangan menggunakan uji ANAVA satu jalan. Uji prasyarat meliputi uji normalitas dengan menggunakan metode Lilliefors dan uji homogenitas menggunakan metode Bartlett. Teknik analisis data yang digunakan adalah uji ANAVA dua jalan dengan sel tak sama.

 Berdasarkan uji hipotesis, diperoleh kesimpulan sebagai berikut : (1) prestasi belajar matematika siswa yang menggunakan pembelajaran kooperatif tipe TSTS-PS lebih baik daripada model pembelajaran kooperatif tipe TAI-PS, prestasi belajar matematika dengan menggunakan kooperatif tipe TSTS-PS  lebih baik daripada pembelajaran Klasikal-PS, dan model pembelajaran kooperatif tipe TAI-PS menghasilkan prestasi yang sama dengan model pembelajaran Klasikal-PS, (2) siswa dengan kecemasan belajar matematika rendah memiliki prestasi belajar yang lebih baik daripada siswa dengan kecemasan belajar matematika sedang maupun tinggi, dan siswa dengan kecemasan belajar matematika sedang memiliki prestasi yang sama baik dengan siswa yang memiliki kecemasan belajar matematika tinggi, (3) pada masing-masing model pembelajaran, prestasi belajar matematika siswa dengan kecemasan belajar matematika rendah lebih baik daripada siswa dengan kecemasan belajar matematika sedang maupun tinggi, dan prestasi belajar matematika siswa dengan kecemasan belajar matematika sedang sama baik dengan prestasi belajar siswa dengan kecemasan belajar matematika tinggi, (4) pada masing-masing kategori kecemasan belajar matematika siswa, prestasi belajar matematika dengan menggunakan pembelajaran kooperatif tipe TSTS-PS lebih baik daripada model pembelajaran kooperatif tipe TAI-PS maupun model pembelajaran Klasikal-PS, dan model pembelajaran kooperatif tipe TAI-PS mengnghasilkan prestasi yang sama dengan model pembelajaran Klasikal-PS.

Kata kunci : Two Stay Two Stray (TSTS), Teams Assited Individualization (TAI), Pembelajaran klasikal, Pendekatan Saintifik, Kecemasan belajar matematika.