Abstrak: Saat ini sekolah belum menerapkan suasana belajar yang mengembangkan kemampuan siswa, terutama dalam kemampuan menyelesaikan masalah dan hasil belajar kognitif siswa. Sehingga tingkatan kemampuan berpikir siswa hanya berada pada tataran berpikir tingkat rendah yang tidak memiliki penalaran dan kemampuan menyelesaikan masalah yang nyata. Pendekatan pembelajaran berbasis masalah dan strategi pembelajaran kooperatif menjadi alternatif pendekatan pembelajaran yang dapat meningktakan hasil belajar siswa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya pengaruh penerapan pembelajaran (PBM terintegrasi STAD, PBM dan STAD), kemampuan akademik siswa dan interaksi antara strategi pembelajaran dengan tingkat kemampuan akademik siswa terhadap kemampuan menyelesaikan masalah dan hasil belajar kognitif biologi siswa kelas X SMAN 3 Mataram. Penelitian ini merupakan penelitian quasi experiment dengan Pretest-Posttes Nonequivalent Control Group Design, perlakuan dengan seting faktorial 2 x 3. Populasi penelitian sebanyak 480 siswa yang tersebar dalam 12 kelas. Teknik sampling dipilih dengan cluster random sampling dan diperoleh 120 siswa yang tersebar dalam 3 kelas. Hasil uji statistik menunjukkan adanya pengaruh yang signifikan (p<0,05) pada penerapan strategi pembelajaran (PBM terintegrasi STAD, PBM dan STAD) terhadap kemampuan menyelesaikan masalah dan hasil belajar kognitif siswa. Tingkat kemampuan akademik siswa (tinggi dan rendah) juga menunjukkan pengaruh yang signifikan (p<0,05) terhadap kemampuan menyelesaikan masalah dan hasil belajar kognitif siswa. Namun interaksi antara srategi pembelajaran dengan kemampuan akademik siswa tidak berpengaruh terhadap kemampuan menyelesaikan masalah dan hasil belajar kognitif siswa (p>0,05). Kata kunci: Pembelajaran berbasis masalah, strategi kooperatif, kemampuan menyelesaikan masalah, hasil belajar kognitif. Abstract: Currently the school has not implemented a learning environment that develops students' skills, particularly in the ability to solve problems and cognitive learning outcomes of students. So the level of students' thinking skills are only at the level of the low-level thinking and reasoning that does not have the ability to solve real problems. Approach to problem-based learning and cooperative learning strategies into alternative learning approach that can drive the students' learning outcomes. This study aimed to investigate the effect of the application of learning (STAD integrated PBL, PBL and STAD), academic ability of students and interaction between learning strategy and academic level of students' ability to problem-solving ability and cognitive learning outcomes biology class X student of SMAN 3 Mataram. This research is a quasi-experiment with pretest Posttes Nonequivalent Control Group Design, treatment with 2 x 3 factorial setting. The study population of 480 students in 12 classes spread. Sampling technique selected by random cluster sampling and obtained 120 students spread into 3 classes. Statistical test results showed a significant effect (p <0.05) on the application of learning strategies (STAD integrated PBL, PBL and STAD) the ability to solve problems and cognitive learning outcomes of students. Students' level of academic ability (high and low) also showed a significant effect (p <0.05) to the problem-solving skills and cognitive learning outcomes of students. However, the interaction between the strategy of learning with students' academic abilities do not affect the ability to solve problems and cognitive learning outcomes of students (p> 0,05).Keywords: Problem-based learning, cooperative strategies, problem-solving skills, cognitive learning outcomes.