Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan beban kognitif dan kemampuan penalaran siswa dalam pembelajaran biologi di SMA dengan tiga latar belakang berbeda, yaitu SMA umum, MA, dan SMA berbasis pesantren. Penelitian dilakukan dengan melibatkan 227 siswa kelas XI MIA/IPA yang yang terbagi menjadi tiga kelompok, yaitu siswa SMA Negeri, siswa Madrasah Aliyah (MA), dan siswa SMA berbasis pesantren. Pembelajaran biologi dilaksanakan pada materi sistem koordinasi. Beban kognitif dan kemampuan penalaran diukur berdasarkan kemampuan siswa dalam memroses informasi (MMI) yang dijaring dengan task complexity worksheet, usaha mental (UM) siswa yang diukur dengan angket subjective rating scale berbasis skala Likert, dan hasil belajar (HB) siswa yang diukur dengan tes penalaran tertulis berdasarkan indikator berfikir kompleks. Besarnya beban kognitif ditentukan berdasarkan besarnya korelasi antara UM, MMI, dan HB. Perbedaan kemampuan penalaran siswa diuji dengan ANOVA. Hasil analisis data menunjukkan bahwa korelasi UM-HB pada siswa MA dan SMA berbasis pesantren bernilai negatif (r=-0,290 dan r=-321), sedangkan pada siswa SMA bernilai positif (r=0,607). Korelasi MMI-HB menunjukkan arah yang positif pada ketiga jenis SMA dengan koefisien korelasi (r) masing-masing sebesar 0,485 (MA), 0,481 (SMA), dan 0,169 (SMA Pesantren). Hasil ini menggambarkan bahwa beban kognitif siswa SMA lebih besar dibandingkan siswa MA dan SMA berbasis pesantren. Akan tetapi, siswa SMA memiliki kemampuan penalaran yang paling baik (64,3) dan berbeda signifikan dari siswa MA (56,5) dan SMA berbasis pesantren (49,4).

Kata kunci: beban kognitif, kemampuan penalaran, pembelajaran biologi, SMA, MA, SMA berbasis pesantren