ABSTRAKPenelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) manakah yang menghasilkanprestasi belajar lebih baik antara model TAI, STAD atau Pembelajaran Langsung(DI); (2) manakah yang mempunyai pretasi belajar lebih baik, siswa yangmemiliki motivasi belajar tinggi, sedang atau rendah; (3) pada masing-masingmodel pembelajaran, manakah yang mempunyai prestasi belajar lebih baik, siswayang memiliki motivasi belajar tinggi, sedang atau rendah; dan (4) pada masingmasingtingkat motivasi belajar siswa, manakah yang menghasilkan prestasibelajar lebih baik, model TAI, STAD atau DI.Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental semu dengan desainfaktorial 3 × 3. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas X SMANegeri di Kabupaten Purworejo tahun pelajaran 2011/2012. Sampel dalampenelitian ini berjumlah 294 siswa, yang diambil secara stratified cluster randomsampling. Instrumen yang digunakan untuk mengumpulkan data adalah tesprestasi belajar matematika dan angket motivasi belajar siswa. Pengujian hipotesismenggunakan analisis variansi dua jalan dengan sel tak sama.Berikut kesimpulan berdasarkan pembahasan analisis data (1) STADmemberikan prestasi belajar yang sama baiknya dengan TAI, STAD memberikanprestasi belajar yang lebih baik dibanding dengan DI, dan TAI memberikanprestasi belajar yang sama baiknya dengan DI. (2) Siswa yang memiliki motivasibelajar tinggi mempunyai prestasi belajar yang sama baiknya dengan siswa yangmemiliki motivasi belajar sedang, siswa yang memiliki motivasi belajar tinggimempunyai prestasi belajar yang lebih baik dibanding dengan motivasirendah,dan siswa yang memiliki motivasi belajar sedang mempunyai prestasibelajar yang sama baiknya dengan siswa yang memiliki motivasi belajar rendah.(3) Pada model STAD, siswa yang memiliki motivasi belajar tinggi mempunyaiprestasi belajar yang sama baiknya dengan siswa yang memiliki motivasi belajarsedang, siswa yang memiliki motivasi belajar tinggi mempunyai prestasi belajaryang lebih baik dibanding dengan motivasi rendah,dan siswa yang memilikimotivasi belajar sedang mempunyai prestasi belajar yang sama baiknya dengansiswa yang memiliki motivasi belajar rendah. Pada model TAI, siswa yangmemiliki motivasi belajar tinggi mempunyai prestasi belajar yang sama baiknyadengan siswa yang memiliki motivasi belajar sedang, siswa yang memilikimotivasi belajar tinggi mempunyai prestasi belajar yang lebih baik dibandingdengan motivasi rendah,dan siswa yang memiliki motivasi belajar sedangmempunyai prestasi belajar yang sama baiknya dengan siswa yang memilikimotivasi belajar rendah. Pada model DI, siswa yang memiliki motivasi belajartinggi mempunyai prestasi belajar yang sama baiknya dengan siswa yangmemiliki motivasi belajar sedang, siswa yang memiliki motivasi belajar tinggimempunyai prestasi belajar yang lebih baik dibanding dengan motivasirendah,dan siswa yang memiliki motivasi belajar sedang mempunyai prestasibelajar yang sama baiknya dengan siswa yang memiliki motivasi belajar rendah.(4) Pada siswa yang memiliki motivasi  belajar tinggi, STAD memberikan prestasibelajar yang sama baiknya dengan TAI, STAD memberikan prestasi belajar yanglebih baik dibanding dengan DI, dan TAI memberikan prestasi belajar yang samabaiknya dengan DI. Pada siswa yang memiliki motivasi belajar sedang, STADmemberikan prestasi belajar yang sama baiknya dengan TAI, STAD memberikanprestasi belajar yang lebih baik dibanding dengan DI, dan TAI memberikanprestasi belajar yang sama baiknya dengan DI. Pada siswa yang memiliki motivasibelajar rendah, STAD memberikan prestasi belajar yang sama baiknya denganTAI, STAD memberikan prestasi belajar yang lebih baik dibanding dengan DI,dan TAI memberikan prestasi belajar yang sama baiknya dengan DI.Kata Kunci: Team Assisted Individualization, Student Team AchievementDivision, Pengajaran Langsung, Motivasi Belajar Matematika.