Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui: 1) manakah prestasi belajar matematika yang lebih baik, siswa yang pembelajarannya menggunakan model pembelajaran TPS, model pembelajaran TAI, atau model pembelajaran langsung; 2) manakah prestasi belajar matematika yang lebih baik antara siswa yang memiliki kecerdasan spasial tinggi, sedang atau rendah; 3) pada masing-masing model pembelajaran, manakah prestasi belajar matematika yang lebih baik, siswa dengan kecerdasan spasial yang tinggi, sedang atau rendah; 4) pada masing-masing kategori  kecerdasan spasial, manakah prestasi belajar matematika yang lebih baik, model pembelajaran model pembelajaran TPS, model pembelajaran TAI, atau model pembelajaran langsung.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental semu.Populasi penelitian ini adalah siswa kelas X SMA di Kabupaten Alor tahun 2015/2016 yang dipilih dengan teknik stratified cluster random sampling. Data dikumpulkan menggunakan tes prestasi dan tes kecerdasan spasial.Uji hipotesis penelitian ini dilakukan dengan menggunakan analisis variasidua jalan dengan sel tak sama dan uji Scheffe .
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa: 1) Model pembelajaran TPS dan model pembelajaran TAI menghasilkan prestasi belajar matematika yang lebih baik daripada model pembelajaran langsung, tetapi model pembelajaran TPS dan model pembelajaran TAI menghasilkan prestasi belajar matematika yang sama; 2) Siswa dengan kecerdasan spasial tinggi mempunyai prestasi belajar matematika yang lebih tinggi daripada siswa dengan kecerdasan spasial sedang dan rendah. Demikian pula, siswa dengan kecerdasan spasial sedang mempunyai prestasi belajar matematika yang lebih baik daripada siswa dengan kecerdasan spasial yang rendah; 3) pada semua model: TPS, TAI, dan langsung model, prestasi belajar matematika siswa dengan kecerdasan spasial tinggi dan sedang lebih baik dari pada siswa dengan kecerdasan spasial rendah, tetapi siswa dengan kecerdasan spasial tinggi mempunyai prestasi belajar matematika yang sama baiknya siswa dengan kecerdasan spasial sedang; 4) pada tingkat kecerdasan spasial tinggi, sedang, dan rendah, prestasi belajar matematika siswa yang dikenai model pembelajaran TPS, model pembelajaran TAI, dan model pembelajaran langsung sama.