Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui: (1) modelpembelajaran mana yang menghasilkan prestasi belajar matematika lebih baik,model pembelajaran TAI, GI atau model pembelajaran langsung. (2) mana yangmempunyai prestasi belajar matematika lebih baik, siswa dengan kemandirianbelajar tinggi, sedang, atau rendah,. (3) pada masing-masing model pembelajaran(NHT, GI dan pembelajaran langsung), mana yang mempunyai prestasi belajarmatematika yang lebih baik, siswa dengan kemandirian belajar tinggi, sedang,atau rendah.(4) pada masing-masing kemandirian belajar (tinggi, sedang, ataurendah), model mana yang menghasilkan prestasi belajar matematika lebih baik,model TAI, GI atau model pembelajaran langsung.Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental semu dengan desainfaktorial 3 3. Populasi pada penelitian adalah seluruh siswa kelas VIII SMPNegeri di kota Surakarta tahun pelajaran 2015/2016. Teknik pengambilan sampelpada penelitian menggunakan stratified claster random sampling. Sampelberjumlah 281 siswa: 94 siswa untuk kelas eksperimen1dengan menggunakanmodel pembelajaran kooperatif tipe TAI, 94 siswa untuk kelas eksperimen 2dengan menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe GI, dan 93 siswa untukkelas kontrol menggunakan model pembelajaran langsung. Instrumen yangdigunakan untuk mengumpulkan data dalam penelitian ini adalah angketkemandirian belajar dan tes prestasi belajar. Adapun analisis data yang digunakanadalah anava dua jalan dengan sel tak sama.Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh kesimpulan bahwa: (1) modelpembelajaran TAI menghasilkan prestasi belajar matematika sama baik denganmodel pembelajaran GI, model pembelajaran TAI dan GI menghasilkan prestasibelajar matematika yang lebih baik daripada model pembelajaran langsung. (2)prestasi belajar matematika siswa dengan kemandirian belajar tinggi lebih baikdaripada siswa dengan kemandirian belajar sedang dan rendah, prestasi belajarmatematika siswa dengan kemandirian belajar sedang lebih baik daripada siswadengan kemandirian belajar rendah. (3) pada model pembelajaran TAI, siswadengan kemandirian belajar tinggi, sedang, dan rendah memiliki prestasi belajaryang sama, pada model pembelajaran GI, siswa dengan kemandirian belajar tinggidan sedang mempunyai prestasi belajar matematika yang sama, siswa dengankemandirian belajar tinggi mempunyai prestasi belajar matematika lebih baikdaripada siswa dengan kemandirian belajar rendah, siswa dengan kemandirianbelajar sedang dan rendah mempunyai prestasi belajar matematika yang sama,pada model pembelajaran langsung, siswa dengan kemandirian belajar tinggi,sedang, dan rendah mempunyai prestasi belajar matematika yang sama. (4) padasiswa dengan kemandirian belajar tinggi, model pembelajaran TAI, GI danpembelajaran langsung menghasilkan prestasi belajar yang sama, pada siswadengan kemandirian sedang, model pembelajaran TAI menghasilkan prestasibelajar matematika yang sama dengan model pembelajaran GI, modelpembelajaran TAI menghasilkan prestasi belajar matematika lebih baik daripadamodel pembelajaran langsung, model pembelajaran GI menghasilkan prestasibelajar matematika yang sama dengan model pembelajaran langsung, pada siswadengan kemandirian belajar rendah, model pembelajaran TAI, GI dan langsungmenghasilkan prestasi belajar matematika yang sama.Kata kunci: TAI, GI, Model Pembelajaran Langsung, Kemandirian Belajar, danPrestasi Belajar Matematika