هدفت الدراسة الحالية للكشف عن فاعلية بـرنامج تدريبـي قائـم علـى معـايير العلـوم للجيـل القــادم (NGSS) في تنمية مهارات القرن الحادي والعشرين والتفكير الناقد والثقافة العلمية لدى معلمي العلوم الطبيعية بالمرحلة الثانوية، واستخدمت الدراسة الحالية المنهج التجريبي ذو التصميم شبه التجريبي للمجموعة الواحدة، وتكون مجتمع الدراسة من جميع معلمي العلوم الطبيعية بالمرحلة الثانوية بمحافظة جدة، وتكونت عينة الدراسة من اختيار عشوائي من مجتمع الدراسة حيث بلغ مجموع العينة (40) معلماً، وقد تم تطبيق أدوات الدراسة والمحددة في: مقياس مهارات القرن الحادي والعشرين، واختبار مهارات التفكير الناقد، واختبار أبعاد الثقافة العلمية وذلك بعد التأكد من صدقهما وثباتهما على عينة الدراسة لقياس أدائهم (القبلي – البعدي)، وتم تصميم البرنامج التدريبي القائم (NGSS) وقد توصلت الدراسة إلى مجموعة من النتائج التالية:    1-توجد فروق دالة احصائياً عند مستوى الدلالة (0.05) بين متوسطي درجات معلمي العلوم الطبيعية في التطبيق القبلي والبعدي لمقياس مهارات القرن الحادي والعشرين واختبار التفكير الناقد واختبار الثقافة العلمية لصالح التطبيق البعدي.  2- توجد علاقة ارتباطية دالة احصائياً عند مستوى الدلالة (0.05) بين الدرجة الكلية للتطبيق البعدي لكل من (مقياس مهارات القرن الحادي والعشرين، واختبار التفكير الناقد، واختبار الثقافة العلمية) لدى معلمي العلوم الطبيعية بالمرحلة الثانوية لصالح التطبيق البعدي.  3-بلغ حجم تأثير البرنامج التدريبي وفقاً لمقياس كوهين قيمة كبيرة في تنمية (مهارات القرن الحادي والعشرين، والتفكير الناقد، والثقافة العلمية) حيث بلغت قيمة () على التوالي: (0،87 - 0،91 - 0،96) مما يؤكد فاعلية البرنامج التدريبي القائم على (NGSS) في تنمية مهارات القرن الحادي والعشرين، والتفكير الناقد، والثقافة العلمية، وتم إدراج التوصيات والمقترحات بناء على نتائج الدراسة.