Bu çalışmanın amacı, Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenme yaklaşımının (ATBÖ),Biyoloji dersinde, öğrencilerin akademik ders başarılarına, eleştirel düşünme becerilerineve Biyoloji dersine olan tutumlarına etkisini incelemektir. Ayrıca ATBÖ yaklaşımınadayalı uygulamalar hakkında öğrenci ve öğretmen görüşlerinin ortaya konulmasıamaçlanmıştır. Model olarak ön ve son test kontrol gruplu deneysel desen kullanılmıştır.Çalışma Bolu il sınırlarında bulunan bir Anadolu lisesinin 9. sınıflarında okuyan toplam136 öğrenci ile yürütülmüştür. Liseye giriş puanları ve cinsiyet bakımından Milli EğitimBakanlığı tarafından dengeli bir biçimde dağıtılarak oluşturulan 4 sınıftan rastgele olarak 2deney ve 2 kontrol grubu seçilmiştir. Çalışmanın başlangıcında ve sonunda deney vekontrol gruplarına Akademik Başarı Testi, Cornell Eleştirel Düşünme Testi ve BiyolojiDersi Tutum Ölçeği, çalışma sonunda deney grubu öğrencilerine ATBÖ EtkinlikDeğerlendirme Ölçeği uygulanmış, deney grubu öğrencileri ve ders öğretmeni ile yarıyapılandırılmış görüşme yapılmıştır. Araştırma sonuçları ATBÖ yaklaşımının Biyolojidersinde öğrencilerin akademik ders başarılarını artırdığını, öğrencilerin eleştirel düşünmebecerilerini geliştirdiğini, öğrencilerin Biyoloji dersine karşı olan tutumlarını da olumluyönde yükselttiğini göstermektedir. Deney grubundaki öğrencilerle yapılan görüşmelerdeise öğrenciler ATBÖ uygulamaları ile konuları daha iyi anladıklarını, derse aktif katılımsağladıklarını, yazma konusunda yeteneklerinin geliştiğini, derse yönelikmotivasyonlarının arttığını ifade etmişlerdir. ATBÖ yaklaşımına dayalı uygulama ile ilgiliöğretmen görüşleri incelendiğinde, ATBÖ yaklaşımının öğrencilerin derse katılmaoranlarını arttırdığı, bilimsel problemin çözülme basamaklarını öğrenmelerine yardımcıolduğu, sınıf içerisinde sağlıklı bir tartışma ortamının oluşmasına neden olduğu, öğrencilerarasında fikir alışverişlerinin olduğu, okumayı arttırdığı görülmektedir.Anahtar Kelimeler : Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenme (ATBÖ), Biyoloji Eğitimi,Eleştirel Düşünme, Başarı, Tutum The purpose of this study is to examine the effects of Argumentation Based ScienceLearning Approach on students’ academic success, their skill of critical thinking, and ontheir attitude towards the subject of Biology. In addition, it is aimed to study the studentsand teachers’ views on ABSL practices. The model used in this research is experimentaldesign with pre-test post-test control group. The study was carried out with 136 ninth gradestudents at an Anatolian high school in Bolu. Two experimental and two control groupswere randomly chosen from four classes which had been balancedly designed in terms ofgender and their grades (high school entrance exam grades). At the beginning and at theend of the study, achievement test, Cornell’s Critical Thinking test, Biology Attitude scalewere implemented to the students in both experimental and control groups. In addition tothis, to the experimental groups, ABSL Activities Evaluation Scale was implemented at theend of the study. Besides, semi-structured interviews were held with the teachers andstudents of experimental groups. The results of the study shows that ABSL approach haspositively affected students’ achievement, attitude and critical thinking abilities; byincreasing their academic achievement, by enhancing their attitude towards biology lesson,and by improving their skills of critical thinking. At the interviews with the students ofexperimental groups, the students expressed that they better understood the subjectsdelivered with ABSL practices, they actively participated in the lesson, they improved theirwriting abilities, and also they were more motivated to learn. On the other hand, theteachers stated that with the help of ABSL practices, student participation increased in theclass, the students could figure out the steps of solving science problems, they had aprocreative discussion athmosphere, the students started to read more about Biology.viiiKey Words :Argumentation–Based Inquiry, Biology Instruction,Critical thinking, Attitude, Achievement