Bu araştırmada yapılandırılmış materyal destekli işbirlikli matematik atölye çalışmalarının okul öncesi dönem çocuklarının problem çözme becerileri üzerindeki etkisini belirlemek amaçlanmıştır. Araştırmanın yapısına uygun olduğu için yakınsayan paralel karma araştırma deseni kullanılmıştır. Araştırma kontrol gruplu ön test-son test yarı deneysel desen tasarımına uygun olarak planlanmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu 2021-2022 eğitim yılı bahar döneminde Sivas merkez ilçedeki bir anaokulunun iki şubesine devam eden 34 (16 kız-18 erkek) çocuk oluşturmaktadır. Araştırmanın verileri “Çocuklar İçin Problem Çözme Becerisi Ölçeği” ve yarı yapılandırılmış görüşme formu uygulanarak elde edilmiştir. Nicel verilerin analizinde tanılayıcı istatistikler, bağımlı gruplar t testi, bağımsız gruplar t testi, nitel verilerin analizinde betimsel ve içerik analizi kullanılmıştır. Deney ve kontrol gruplarının ön test son test puanları karşılaştırıldığında elde edilen bulguların deney grubu lehine olduğu; uygulamanın çocuklarda bilişsel, psiko-motor, duyuşsal ve sosyal gelişim alanlarını desteklediği belirlenmiştir.