Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui : 1) manakah yang mempunyai prestasi belajar matematika lebih baik, siswa yang dikenai model pembelajaran kooperatif tipe Think Pair Share (TPS) dengan pendekatan open-ended atau pembelajaran langsung,2) manakah yang mempunyai prestasi belajar matematika lebih baik, siswa yang memiliki disposisi matematis tinggi, sedang, atau rendah, 3) pada masing-masing model pembelajaran, manakah yang mempunyai prestasi belajar matematika lebih baik, siswadengan disposisi matematis tinggi, sedang, atau rendah, 4) pada masing-masing kategori disposisi matematis, manakah yang mempunyai prestasi belajar matematika lebih baik, siswa yang dikenai model pembelajaran kooperatif tipe TPS dengan pendekatan openended atau pembelajaran langsung. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental semu. Populasi penelitian ini adalah siswa kelas VIII SMP Negeri di Kabupaten Purworejo tahun ajaran 2013/2014. Sampel dalam penelitian ini adalah siswa SMPN 20 Purworejo, SMPN 14 Purworejo, SMPN 13 Purworejo yang diambil secara stratified cluster random sampling. Instrumen yang digunakan untuk mengumpulkan data adalahinstrumen tes prestasi belajar matematika, instrumen angket disposisi matematis siswa. Teknik analisis data yang digunakan adalah uji hipotesis menggunakan anava dua jalan dengan sel tak sama. Dari hasil analisis disimpulkan bahwa : 1) prestasi belajarmatematika siswa yang diberi pembelajaran dengan model pembelajaran kooperatif tipe TPS dengan pendekatan open-ended lebih baik daripada siswa yang diberi pembelajaranlangsung, 2) prestasi belajar matematika siswa dengan disposisi matematis tinggi lebih baik daripada siswa dengan disposisi matematis sedang dan rendah, begitu juga dengan prestasi belajar matematika siswa dengan disposisi matematis sedang lebih baik daripada siswa dengan disposisi matematis rendah, 3) pada model pembelajaran kooperatif tipe TPS dengan pendekatan open-ended prestasi belajar matematika siswa yang memilikidisposisi matematis tinggi lebih baik daripada siswa yang memiliki disposisi matematis sedang maupun rendah. Pada pembelajaran langsung, siswa dengan disposisi matematis tinggi memiliki prestasi belajar yang lebih baik daripada siswa yang memiliki disposisi matematis sedang dan rendah, siswa dengan disposisi matematis sedang memiliki prestasi belajar yang sama dengan siswa yang memiliki disposisi matematis rendah, 4) Pada siswadengan disposisi matematis tinggi, siswa dengan disposisi matematis sedang dan siswa dengan disposisi matematis rendah memiliki prestasi belajar yang sama antara siswa yang dikenai model pembelajaran kooperatif tipe TPS dengan pendekatan open-ended dan pembelajaran langsung.Kata Kunci: Think Pair Share (TPS), Pendekatan Open-Ended, Pembelajaran Langsung, Disposisi Matematis