Eğitim sisteminde bilgilerin niçin öğrenildiği, nasıl kullanılacağı hakkında bilgi verilmediği sürece öğrencilerin bilgileri ezberleme yoluna gideceği oldukça açıktır. Bu nedenle son zamanlarda eğitimde düşünme becerilerine verilen önem gittikçe artmaktadır. En çok bilinen düşünme becerileri; bilimsel düşünme, eleştirel düşünme, problem çözme, analitik düşünme, tümevarım ve tümdengelim düşünme olarak sayılabilir (Özden, 2006). Matematik eğitiminde önemle üzerinde durulan düşünme biçimlerinden biri olan eleştirel düşünme, günümüzde bireylerin her alanda başarılı olabilmesi için gereklidir. Araştırmada ön test-son test kontrol gruplu deneme modeli kullanılmıştır. Araştırmada uygulanan deneysel yöntemde, deney grubu üzerinde etkisi incelenen yöntem “Probleme Dayalı Öğrenme” (PDÖ) dir. Kontrol grubunda ise “Geleneksel Öğretim Yöntemleri” kullanılmıştır. Araştırmada uygulanan yöntemlerin öğrencilerin eleştirel düşünme becerileri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Araştırma, özel bir okulda 7. sınıfa devam eden 46 öğrenci ile gerçekleştirilmiştir. Araştırma sonunda PDÖ yönteminin matematik dersinde öğrencilerin eleştirel düşünme becerilerini geliştirmede geleneksel öğretim yöntemlerine göre daha etkili olduğu ortaya koyulmuştur.