Tujuan penelitian ini adalah (1) untuk mengetahui model pembelajaran yang memiliki prestasi belajar yang lebih baik antara model pembelajaran Think Talk Write atau model pembelajaran langsung pada materi operasi hitung bilangan pecahan; (2) untuk mengetahui kemampuan komunikasi matematis yang menghasilkan prestasi belajar yang lebih baik antara kemampuan komunikasi matematis tinggi, sedang, atau rendah pada materi operasi hitung bilangan pecahan; (3) untuk mengetahui pada masing-masing model pembelajaran (model pembelajaran Think Talk Write dan model pembelajaran langsung) yang memiliki prestasi belajar yang lebih baik antara siswa dengan kemampuan komunikasi matematis tinggi, sedang, atau rendah; (4) untuk mengetahui pada masing-masing kemampuan komunikasi matematis (tinggi, sedang, dan rendah) yang memiliki prestasi belajar lebih baik antara model pembelajaran Think Talk Write atau model pembelajaran langsung.

Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental semu. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas VII SMP Negeri 2 Jaten tahun pelajaran 2019/2020 yang terdiri dari 224 siswa yang terbagi ke dalam tujuh kelas. Sampel yang digunakan adalah dua kelas dengan jumlah total siswa kedua kelas tersebut adalah 64 siswa. Pengambilan sampel dilakukan secara cluster random sampling. Uji coba instrumen dilaksanakan di SMP 20 Surakarta. Teknik pengumpulan data yang digunakan adalah metode dokumentasi untuk mengumpulkan data berupa data nilai Ulangan Harian, metode observasi untuk mengetahui keterlaksanaan penerapan model pembelajaran, metode tes untuk data kemampuan komunikasi matematis siswa dan data prestasi belajar matematika. Teknik analisis data yang digunakan adalah analisis variansi dua jalan dengan sel taksama, kemudian dilanjutkan degan uji lanjut pasca anava yaitu uji komparansi ganda dengan metode Scheffe. Untuk persyaratan analisis, uji Lilliefors digunakan untuk mengetahui sampel berasal dari populasi berdistribusi normal dan metode Bartlett digunakan untuk menguji populasi mempunyai variansi yang sama (homogen). Berdasarkan hasil analisis pada penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa : (1) siswa dengan model pembelajaran Think Talk Write mempunyai prestasi sama baiknya dengan siswa yang menggunakan model pembelajaran langsung pada materi operasi hitung bilangan pecahan. Dari rata-rata marginalnya memang menunjukkan bahwa rata-rata marginal kelas dengan model pembelajaran Think Talk Write lebih tinggi daripada rata-rata marginal kelas dengan model pembelajaran langsung, tetapi perbedaan rataan skor prestasi belajar tersebut tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap prestasi belajar siswa; (2) siswa dengan kemampuan komunikasi matematis tinggi mempunyai prestasi belajar yang sama baiknya dengan siswa yang mempunyai kemampuan komunikasi matematis sedang, siswa dengan kemampuan komunikasi matematis tinggi mempunyai prestasi belajar yang lebih baik daripada siswa dengan kemampuan komunikasi matematis rendah, siswa dengan kemampuan komunikasi matematis sedang mempunyai prestasi belajar yang sama baiknya dengan siswa yang mempunyai kempuan komunikasi matematis rendah; (3) pada masing-masing kemampuan komunikasi matematis siswa (tinggi, sedang, dan rendah) siswa dengan model pembelajaran Think Talk Write memiliki prestasi belajar yang sama baiknya dengan model pembelajaran langsung; (4) pada masing-masing model pembelajaran matematika, siswa dengan kemampuan komunikasi matematis tinggi memiliki prestasi belajar yang sama baiknya dengan siswa kemampuan komunikasi matematis sedang, siswa dengan kemampuan komunikasi matematis sedang memiliki prestasi belajar yang sama baiknya dengan siswa kemampuan komunikasi matematis rendah, siswa dengan  kemampuan komunikasi matematis tinggi memiliki prestasi belajar yang lebih baik daripada siswa dengan kemampuan komunikasi matematis rendah.