Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi faktor-faktor penentu yang membentuk keterlibatan dalam pembelajaran matematika, sehingga dapat memberikan wawasan bagi pendidik dan pembuat kebijakan. Penelitian ini dilakukan di Jawa Timur, Indonesia, dengan melibatkan 465 siswa dari sekolah-sekolah di wilayah perkotaan dan pedesaan yang dipilih melalui teknik stratified random sampling untuk menjamin keberagaman. Data dikumpulkan menggunakan kuesioner yang disusun berdasarkan teori-teori yang telah mapan, seperti Self- Determination Theory, dan dianalisis menggunakan statistik deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan konsep secara praktis, metode pengajaran yang menarik, serta penggunaan multimedia secara signifikan meningkatkan minat siswa terhadap geometri dan statistika, sementara aljabar tetap kurang diminati karena sifatnya yang abstrak. Pembelajaran tradisional yang dipimpin oleh guru masih memiliki peran penting, dengan 79,6% siswa menyatakan preferensi terhadap penjelasan langsung; namun demikian, integrasi alat interaktif dan teknologi juga berperan krusial dalam meningkatkan keterlibatan belajar. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pembelajaran matematika yang lebih relevan serta mengadopsi strategi pengajaran yang fleksibel dapat meningkatkan keterlibatan siswa, sehingga berkontribusi terhadap pengalaman belajar yang lebih efektif dan memperkuat potensi sumber daya manusia masa depan di bidang STEM.