IKIP Budi Utomo Malang sebagai salah satu LPTK (Lembaga Pendidikan Tenaga Keguruan) merupakan institusi pencetak guru, sehingga para mahasiswa yang sedang menempuh pendidikan keguruan di institut ini diharapkan akan mampu menjadi guru yang profesional. Guru yang profesional mampu untuk menyesuaikan diri dan mampu menjawab tantangan hidup abad 21, diantaranya adalah kemampuan berpikir kritis. Hasil wawancara dengan dosen pengampu matakuliah yaitu pemberdayaan kemampuan berpikir kritis belum dilaksanakan dengan optimal dan hasil belajar kognitif mahasiswa hanya sampai tingkat C3. Metode pembelajaran yang dilakukan oleh dosen lebih banyak pada metode ceramah dan diskusi. Solusi yang ditempuh yaitu menerapkan pembelajaran dengan model siklus belajar 5E secara Lesson Study, artinya tim peneliti dan dosen secara bersama merancang dan merefleksi pembelajaran demi terciptanya pembelajaran yang berkualitas. Penelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK) berbasis Lesson Study (LS) yang dilaksanakan dalam dua siklus. Waktu pelaksanaan mulai akhir bulan Oktober sampai pada akhir bulan November 2015. Tahap penelitian yang dijalankan meliputi tahap perencanaan, tindakan, observasi, dan refleksi. Pada tahap tindakan, dilaksanakan tahap-tahap LS yaitu Plan, Do, dan See. Instrumen yang digunakan yaitu pedoman wawancara dosen pengampu, tes tulis dan rubrik penilaian kemampuan berikir kritis, angket balikan mahasiswa, lembar observasi keterlaksanaan RPP, dan lembar observasi kegiatan lesson study. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan skor kemampuan berpikir kritis pada pembelajaran model siklus belajar 5E.