Skill dalam penyusunan lesson design adalah salah satu knowledge base teaching atau pedagogical content knowledge (PCK) yang harus dikuasai guru. Kemampuan ini dapat dilatihkan melalui Collaborative Action Research (CAR). Pada penelitian ini, ada tiga komponen pelaku yang melakukan kolaborasi untuk memperbaiki lesson design animalia biologi SMA, yaitu guru biologi, mahasiswa calon guru biologi, dan dosen pendidikan biologi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis desain pembelajaran yang dibuat secara kolaboratif untuk memperbaiki partisipasi siswa di kelas. Penelitian melibatkan satu orang guru Biologi dan 36 siswa sebagai subjek proses belajar mengajar yang merupakan siswa dalam satu kelas di sebuah SMA di Karanganyar, Jawa Tengah. Pengumpulan data dilakukan dengan dokumentasi lesson design guru, wawancara kepada guru dan siswa, observasi proses pembelajaran, dan perekaman audio dan video pembelajaran. Analisis dilakukan dengan menggunakan Science Lesson Plan Analysis Instrument (SLPAI). Hasil penelitian menunjukkan karakteristik lesson plan yang disusun guru melalui CAR dapat mengarahkan siswa untuk mempelajari sains sebagai proses memperoleh pengetahuan baru, dan meningkatkan partisipasi siswa dalam proses mengkonstruksi pengetahuannya..