Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui, perbedaan antara penerapan pendekatan pembelajaran bilingual Preview-review dan Concurrent dalam seting Kooperatif STAD terhadap hasil belajar kognitif, aktivitas belajar, dan sikap siswa kelas X SMA Negeri 1 Singaraja. Jenis penelitian ini adalah quasi eksperimental dengan desain Pretest-Postest Nonequivalent Control Group Design. Sampel diambil dengan tehnik random sehingga didapatkan sebagai kelas Preview-review adalah kelas X3 dan sebagai kelas Concurrent adalah kelas X2. Untuk kelas Preview-review dan Concurrent dilaksanakan dalam seting kooperatif STAD. Data penelitian adalah skor pretest dan posttest kemampuan kognitif siswa, dikumpulkan dengan tes hasil belajar, skor sikap siswa terhadap pelajaran biologi dikumpulkan dengan tes sikap, dan skor aktivitas belajar siswa, dikumpulkan dengan lembar observasi. Data penelitian dianalisis dengan analisis deskriptif. Pengujian hipotesis menggunakan analisis kovarian multivariat (MANCOVA). Semua pengujian hipotesis menggunakan taraf signifikansi 5%. Hasil pengujian hipotesis dengan MANCOVA menunjukkan bahwa hasil belajar kognitif siswa, dan aktivitas siswa yang belajar dengan pendekatan pembelajaran bilingual Preview-review dalam seting kooperatif STAD berbeda secara signifikan dengan siswa yang belajar dengan pendekatan pembelajaran bilingual Concurrent, sikap siswa tidak berbeda secara signifikan. Bertitik tolak dari temuan penelitian ini disarankan agar pendekatan pembelajaran bilingual Preview-review dipertimbangkan untuk diterapkan dalam pembelajaran Biologi, khususnya pada sekolah-sekolah SBI/plus dalam upaya maningkatkan hasil belajar siswa (kognitif, sikap, dan aktivitas), dan juga kemampuan bahasa Inggris siswa.