Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: 1) Manakah model pembelajaran yang memberikan prestasi belajar lebih baik,   Snowball Throwing, Snowball Throwing dengan pendekatan saintifik, atau  pembelajaran Langsung; 2) Manakah kategori kemandirian belajar yang  dapat memberikan prestasi belajar lebih baik di antara kemandirian belajar rendah, sedang, dan tinggi; 3) Model pembelajaran yang dapat memberikan prestasi belajar lebih baik pada setiap klasifikasi kemandirian belajar.; dan 4) Kategori kemandirian belajar yang  dapat memberikan prestasi belajar lebih baik pada masing-masing model pembelajaran
Jenis penelitian adalah eksperimental semu (quasi-experimental research). Penelitian ini dilakukan di Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri di Kabupaten Wonogiri. Populasi penelitian ini adalah seluruh siswa kelas VIII SMP Negeri Se-Kabupaten Wonogiri yang melaksanakan Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) tahun pelajaran 2015/2016. Teknik pengambilan sampel dilakukan dengan cara mengelompokkan sekolah berdasarkan peringkat nilai Ujian Nasional tahun pelajaran 2014/2015. Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan teknik dokumen, kuesioner, dan tes. Teknik analisis data dilakukan dengan analisis variansi dua jalan dengan sel tak sama.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: 1) Siswa Model pembelajaran Snowball Throwing, Snowball Throwing dengan pendekatan saintifik dan pembelajaran langsung memberikan prestasi belajar matematika yang sama baiknya 2) Siswa dengan kemandirian belajar sedang mempunyai prestasi belajar matematika yang lebih baik daripada siswa kemandirian belajar rendah. Siswa dengan kemandirian belajar tinggi mempunyai prestasi belajar yang lebih baik dari pada siswa dengan kemandirian belajar rendah. Siswa dengan kemandirian belajar sedang mempunyai prestasi belajar yang sama dengan siswa yang mempunyai kemandirian tinggi 3) Secara umum pada masing-masing model pembelajaran, siswa menunjukkan bahwa siswa yang mendapat model pembelajaran Snowball Throwing, siswa dengan kemandirian belajar rendah mempunyai prestasi belajar sama dengan kemandirian belajar sedang, siswa dengan kemandirian belajar tinggi mempunyai prestasi belajar lebih baik dari pada siswa dengan kemandirian belajar rendah dan siswa dengan kemandirian belajar sedang mempunyai prestasi belajar sama dengan kemandirian belajar tinggi. Pada model pembelajaran Snowball Throwing dengan pendekatan saintifik siswa dengan kemandirian belajar sedang mempunyai prestasi belajar lebih baik dari pada siswa dengan kemandirian belajar rendah, siswa dengan kemandirian belajar rendah mempunyai prestasi belajar sama dengan kemandirian belajar tinggi dan siswa dengan kemandirian belajar sedang mempunyai prestasi belajar sama dengan kemandirian belajar tinggi. Pada model pembelajaran langsung dengan kemandirian belajar rendah,sedang dan tinggi memberikan prestasi belajar yang sama 4) Pada klasifikasi kemandirian belajar rendah model pembelajaran  Snowball Throwing memberikan prestasi belajar yang sama dengan Snowball Throwing dengan pendekatan saintifik, model pembelajaran langsung memberikan prestasi belajar lebih baik dari pada model pembelajaran Snowball Throwing serta pembelajaran langsung memberikan prestasi belajar lebih baik dari pada model pembelajaran Snowball Throwing dengan pendekatan saintifik. Pada klasifikasi kemandirian belajar sedang model pembelajaran  Snowball Throwing memberikan prestasi belajar yang sama dengan Snowball Throwing dengan pendekatan saintifik, model pembelajaran  Snowball Throwing memberikan prestasi belajar yang sama dengan model pembelajaran langsung dan model pembelajaran Snowball Throwing dengan pendekatan saintifik memberikan prestasi belajar lebih baik dari pada model pembelajaran langsung. Pada klasifikasi kemandirian belajar tinggi model pembelajaran  Snowball Throwing memberikan prestasi belajar yang sama dengan Snowball Throwing dengan pendekatan saintifik, model pembelajaran Snowball Throwing memberikan prestasi belajar lebih baik dari pada model pembelajaran langsung dan Snowball Throwing dengan pendekatan saintifik memberikan prestasi belajar yang sama pada model pembelajaran langsung