Penelitian ini bertujuan untuk: 1) Mengetahui perbedaan hasil penerapanmodel pembelajaran Kooperatif tipe GI dengan permainan Orienteering, tipe TPSdengan metode ceramah dalam upaya meningkatakan kemampuan berpikir spasialpeserta didik, 2) Mengetahui perbedaan hasil penerapan model pembelajaranKooperatif tipe GI dengan permainan Orienteering dengan tipe TPS dalam upayameningkatakan kemampuan berpikir spasial peserta didik, 3) Mengetahui perbedaanhasil penerapan model pembelajaran Kooperatif tipe GI dengan permainanOrienteering dengan metode ceramah dalam upaya meningkatakan kemampuanberpikir spasial peserta didik, 4) Mengetahui perbedaan hasil penerapan modelpembelajaran Kooperatif tipe TPS dengan metode ceramah dalam upayameningkatakan kemampuan berpikir spasial peserta didik.Jenis Penelitian yang digunakan adalah Quasi-Eksperimental Researchdesain “Pre-test – Post-test Design”. Populasi penelitian ini adalah kelas X SMANegeri 2 Boyolali dan sampel penelitian adalah peserta didik kelas X-4 sebagai kelaseksperimen 1, X-5 sebagai kelas eksperimen 2 dan kelas X-7 sebagai kelas kontrol.Sampel tersebut diambil dengan menggunakan teknik simple random sampling.Teknik pengumpulan data menggunakan tes, observasi, dan wawancara. Teknikanalisis data yang digunakan statistik deskriptif inferensial parametrik denganpengujian hipotesis menggunakan Analisis Varian Satu Arah (One Way Anova) danuji lanjut Anava (Uji Scheffe’).Hasil penelitian menunjukan bahwa: 1) Terdapat beda skor yang signifikanantara ketiga kelas sebesar 80,12121, 73,93939394, dan 58,3, 2) Terdapat beda skoryang signifikan antara kelas eksperimen 1 dengan kelas eksperimen 2 sebesar80,12121 dan 73,93939394, 3) Terdapat beda skor yang signifikan antara kelaseksperimen 1 dengan kelas kontrol sebesar 80,12121 dan 58,3, 4) Terdapat beda skoryang signifikan antara kelas eksperimen 2 dengan kelas kontrol sebesar 73,93939394dan 58,3.Kata kunci: Tipe Pembelajaran Group Investigation dengan PermainanOrienteering, Tipe Pembelajaran Think Pair Share, Kemampuan Berpikir Spasial.