Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui:(1)manakah yang memberikanprestasi belajar lebih baik antara siswa yang dikenakan model pembelajaran kooperatif tipe TGT berbantuan Cabri 3D, TGT, dan pembelajaran langsung; (2) manakah yang mempunyaiprestasi belajar lebih baik antara siswa yang memiliki kemampuan koneksi matematika kategori tinggi, sedang, atau rendah; (3) Pada masing-masing kategori kemampuan koneksi matematika, manakah yang mempunyai prestasi belajar lebih baik antara siswa dikenakan model pembelajaran kooperatif tipe TGT berbantuan Cabri 3D, TGT, dan pembelajaran langsung, dan (4) Pada masing-masing kategori model pembelajaran, manakah yang mempunyai prestasi belajar lebih baik antara siswa dengan kemampuan koneksi matematika kategori tinggi, sedang, atau rendah.Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimen semu dengan desain faktorial 3 × 3. Populasi pada penelitian ini adalah seluruh siswa kelas IX SMP di Kota Metro Tahun Pelajaran 2015/2016. Sampel dalam penelitian ini diperoleh dengan menggunakan teknik stratified cluster random sampling. Sampel dalam penelitian ini terdiri atas 278 peserta didik dengan rincian 90 siswa pada kelompok model TGT berbantuan Cabri 3D, 95 siswa pada kelompok model pembelajaran TGT, dan 93 siswa pada kelompok model pembelajaran langsung. Instrumen yang digunakan untuk mengumpulkan data adalah tes kemampuan mkoneksi matematika dan tes prestasi belajar. Pengujian hipotesis menggunakan analisis variansi dua jalan dengan sel tak sama.Hasil penelitian ini adalah:1) Model pembelajaran TGT berbantuan Cabri 3D menghasilkan prestasi belajar lebih baik dibandingkan model pembelajaran TGT dan model pembelajaran langsung, serta model pembelajaran TGT menghasilkan prestasi lebih baik dibandingkan dengan model pembelajaran langsung. 2) Siswa dengankemampuan koneksi matematis kategori tinggi dan siswa dengan kemampuan koneksi matematis kategori sedang mempunyai prestasi belajar yang sama, sementara keduanyamempunyai prestasi belajar yang lebih baik dibandingkan siswa dengankemampuan koneksi matematis kategori rendah. 3) Pada masing-masing tipe kemampuan koneksi matematis (tinggi, sedang, dan rendah), penerapan model pembelajaran TGT berbantuan Cabri 3D menghasilkan prestasi belajar lebih baik dibandingkan model pembelajaran TGT dan model pembelajaran langsung, serta model pembelajaran TGTmenghasilkan prestasi lebih baik dibandingkan dengan model pembelajaran langsung. 4) Pada masing-masing model pembelajaran (TGT berbantuan Cabri 3D, TGT,dan langsung), siswa dengankemampuan koneksi matematis kategori tinggi dan siswa dengan kemampuan koneksi matematis kategori sedang mempunyai prestasi belajar yang sama, sementara keduanyamempunyai prestasi belajar yang lebih baik dibandingkan siswa dengankemampuan koneksi matematis kategori rendah.