Bu araştırmanın amacı oyunlaştırılmış ters yüz sınıf modelinin ilkokul öğrencilerinin eleştirel düşünme eğilimlerine, problem çözme becerilerine ve fen öğrenme motivasyonlarına etkisini incelemektir. Araştırmada nicel araştırma yöntemlerinden öntest – sontest kontrol gruplu yarı deneysel desen tercih edilmiştir. Araştırma 2022-2023 eğitim öğretim yılı Mersin ili Akdeniz ilçesinde yer alan bir devlet ilkokulunda uygulanmıştır. Hem deney grubu hem de kontrol grubu dersleri araştırmacı tarafından yürütülmüştür. Araştırma 6 hafta sürmüştür.. İlkokul Öğrencileri İçin Eleştirel Düşünme Eğilimleri Ölçeği, İlköğretim Düzeyindeki Çocuklar İçin Problem Çözme Envanteri ve Fen Öğrenme Motivasyon Ölçeği ile elde edilen bulgular Mann Whitney U testi ile analiz edilmiştir. Öntest sonuçlarında gruplar arasında anlamlı fark bulunmazken sontest sonuçları incelendiğinde deney grubu öğrencilerinin eleştirel düşünme eğilimlerinde, problem çözme becerilerinde ve fen öğrenme motivasyonlarının bazı alt boyutlarında anlamlı farklar tespit edilmiştir. Sonuç olarak oyunlaştırılmış ters yüz sınıf modelinin öğrencilerin eleştirel düşünme eğilimlerine, problem çözme becerilerine ve genel manada fen öğrenme motivasyonlarına olumlu etki ettiği görülmüştür.