Banyak faktor dapat mempengaruhi prestasi belajar mahasiswa seperti variabel kemandirian belajar dan kepercayaan diri. Tujuan penelitian ini: (1) untuk mengetahui dan menjelaskan pengaruh pembelajaran saintifik terhadap pengembangan kemandirian belajar, dan kepercayaan diri mahasiswa, (2) menjelaskan pengaruh kemandirian belajar dan kepercayaan diri terhadap kemampuan memecahkan masalah matematika, (3) menjelaskan manakah di antara variabel kemandirian belajar dan kepercayaan diri yang dominan pengaruhnya terhadap kemampuan pemecahan masalah matematika. Penelitian dilakukan kepada 25 mahasiswa calon pendidik matematika. Metode yang digunakan yakni penelitian kombinasi (mixed methods) yang menghasilkan data kualitatif dan kuantitatif. Data diperoleh melalui angket dan tesyang dianalisis dengan uji gain (g) dan Ngain, dilanjutkan uji efektivitas. Dapat disimpulkan bahwa: (1) model pembelajaran saintifik efektif terhadap peningkatan kemandirian belajar, dan kepercayaan diri, (2) variabel kemandirian dan kepercayaan diri secara bersamasama berpengaruh positif dan signifikan meningkatkan kemampuan memecahkan masalah dengan kontribusi 68,7 persen, (3) secara parsial kontribusi kemandirian belajar 26,1 persen sedangkan kepercayaan diri 33,2 persen untuk meningkatkan kemampuan pemecahan masalah matematika