ABSTRAK Pendidikan adalah salah satu faktor penting dalam proses berkembangnya suatu negara. Negara yang maju memiliki pendidikan dengan kualitas yang baik sehingga diperlukan inovasi, salah satunya dalam proses pembelajaran. Banyak cara untuk meningkatkan kualitas pembelajaran salah satunya adalah dengan lesson study. Lesson study yang merupakan serangkaian kegiatan dalam pengembangan kemampuan pendidik dalam mengelola kegiatan pembelajaran di kelas mulai dari kegiatan pendahuluan, kegiatan inti, sampai kegiatan akhir yang terdiri dari 3 tahapan yaitu plan (perencanaan), do (pelaksanaan), dan see (refleksi). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengimplementasikan lesson study sebagai solusi untuk mengatasi problematika pembelajaran matematika. Penelitian ini merupakan penelitian kualitatif dengan metode deskriptif. Data diperoleh melalui observasi langsung pada pelaksanaan lesson study di kelas XI F5 SMA Muhammadiyah 3 Yogyakarta. Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa lesson study menjadi tindakan yang efektif dalam mengatasi problematika pembelajaran matematika. Berdasarkan hasil lesson study, problematika yang terjadi seperti kurangnya keefektifan waktu karena sulitnya mengefektifkan pembagian kelompok karena perbedaan pendapat dapat diatasi dengan pembelajaran individu untuk diterapkan di kelas XI F5 dibandingkan dengan pembelajaran kelompok.