Tujuan pada penelitian ini adalah untuk mengetahui ada atau tidak ada : 1) perbedaan pengaruh antara penggunaan model CORE dan model ICARE yang ditinjau dari kemampuan kognitif siswa 2) perbedaan pengaruh antara kemandirian belajar siswa kategori tinggi, sedang, dan rendah terhadap kemampuan kognitif siswa, dan 3) interaksi antara pengaruh model pembelajaran Connecting, Organizing, Reflecting, and Extending (CORE) dan model pembelajaran Introduction, Connection, Application, Reflection, and Extension (ICARE) terhadap kemampuan kognitif siswa pada materi Usaha dan Energi ditinjau dari kemandirian belajar siswa. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan desain faktorial 2x3. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas X MIPA SMA Al Islam 1 Surakarta Tahun Pelajaran 2019/2020. Sampel diambil dengan teknik cluster random sampling. Data tersebut kemudian dianalisis menggunakan uji anava dua jalan dengan frekuensi sel tak sama. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa : 1) Ada perbedaan pengaruh antara penggunaan pembelajaran Connecting, Organizing, Reflecting, and Extending (CORE) dan model pembelajaran Introduction, Connection, Application, Reflection, and Extension (ICARE) terhadap kemampuan kognitif siswa (Fobservasi = 4,15 > Ftabel = F0,05;1;56 = 4,01). 2) Ada perbedaan pengaruh antara kemandirian belajar siswa kategori tinggi, sedang, dan rendah terhadap kemampuan kognitif siswa (Fobservasi = 4,64 > Ftabel = F0,05;2;56 = 3,16). 3) Tidak ada interaksi antara pengaruh model pembelajaran Connecting, Organizing, Reflecting, and Extending (CORE) dan model pembelajaran Introduction, Connection, Application, Reflection, and Extension (ICARE) terhadap kemampuan kognitif siswa kelas X SMA Al Islam 1 Surakarta pada materi Usaha dan Energi ditinjau dari kemandirian belajar siswa (Fobservasi = 0,24 < Ftabel = F0,05;2;56 = 3,16).