Bu araştırmanın amacı, probleme dayalı öğrenme (PDÖ) yaklaşımının fen bilimleri öğretmen adaylarının pedagojik alan bilgisi (PAB) gelişimlerine etkisini incelemektir. Araştırmada, öğretmen adaylarının öğretim uyumu, program, öğrenciyi anlama, öğretim stratejileri ve temsilleri ile değerlendirme bilgisi bağlamında PAB gelişimleri incelenmiştir. Araştırmada öntest – sontest kontrol gruplu deneysel araştırma modeli kullanılmıştır. Bu araştırma, İstanbul ilindeki bir devlet üniversitesinin fen bilimleri öğretmenliği programı üçüncü sınıfında öğrenim gören 30’u deney, 30’u kontrol grubu olmak üzere toplam 60 öğretmen adayıyla yürütülmüştür. Deney grubunda öğretmen adayları PAB yapılarını PDÖ ile kontrol grubundakiler ise öğretmen adayı eğitimcisinin ders sunumları ve öğrenci çalışmalarıyla biçimlendirmişlerdir. Veriler Fen Öğretim Uyumu Testi ve Öğretim Temsil Formu kullanılarak toplanmıştır. Verilerin analizinde betimsel analiz tekniği kullanılmıştır. Araştırmanın bulguları, PDÖ yoluyla PAB yapılanmasını gerçekleştiren deney grubu öğretmen adaylarının, kontrol grubundakilere kıyasla PAB yapılarını daha fazla geliştirdiklerini ortaya koymuştur. Araştırmadan elde edilen bu sonuç, lisans dönemi fen bilimleri öğretmen adayı hazırlığında eğitimcilerin, PDÖ uygulamaları yoluyla alan ve pedagoji derslerini harmanlamalarının, öğretmen adaylarının mesleki gelişimlerine önemli katkılar sağlayacağını göstermektedir.