Bu çalışmanın amacı, Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenme yaklaşımının (ATBÖ), özel yetenekli öğrencilerin üst bilişsel becerilerine etkisini araştırmaktır. Araştırmanın modeli nicel araştırma yöntemlerinden deneme modeli olup; ön ve son test kontrol gruplu tam deneysel desen kullanılmıştır. Çalışma grubunu amaçsal örnekleme yöntemi ile seçilmiş ortaokul 8. sınıf düzeyindeki 44 özel yetenekli öğrenci oluşturmaktadır. Çalışmada rastgele olarak bir deney ve bir kontrol grubu seçilmiştir. Çalışmanın başlangıcında ve sonunda deney ve kontrol gruplarına Bilişüstü Yeti Anketi uygulanmış, grup içi ve gruplar arası farklar tespit edilmeye çalışılmıştır. Araştırmada toplanan nicel verilerin analizleri, araştırma problemlerine uygun istatistiksel yöntemler kullanılarak yapılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, öğrencilerin Bilişüstü Yeti Anketi’nden aldıkları puanlar karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir farkın olmadığı ortaya çıkmıştır.