هدفت الدراسة إلى تنمية الاستدلال العلمي والتحصيل الدراسي لدى تلاميذ الصف الثاني المتوسط، باستخدام استراتيجية مُقترحة للتدريس القائم على النمذجة. وقد اُستخدم المنهج الوصفي لمسح وتحليل الأدبيات المُرتبطة بمُتغيرات الدراسة، وإعداد الإطار النظري، وأدوات الدراسة، وتحليل النتائج وتفسيرها، کما اُستخدم التصميم شبه التجريبي ذو المجموعتين؛ للکشف عن فاعلية الاستراتيجية المُقترحة في تنمية الاستدلال العلمي والتحصيل الدراسي، وقد تکوّنت عينة الدراسة من(84) تلميذًا من تلاميذ الصف الثاني المتوسط بمنطقة الرياض، وقُسّموا إلى مجموعتين، إحداهما: تجريبية (42) تلميذًا، درست موضوعات وحدة "أجهزة جسم الإنسان" من مقرر العلوم، وفقًا لاستراتيجية التدريس القائم على النمذجة، والأخرى: ضابطة (42) تلميذًا، درست الوحدة نفسها وفقًا للطريقة المعتادة. وأُعدّ اختبار للاستدلال العلمي واختبار للتحصيل الدراسي، وطُبقا قبليًّا وبعديًّا على مجموعتي الدراسة. وأظهرت نتائج الدراسة وجود فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوى (0.01)، بين متوسطي درجات المجموعتين التجريبية والضابطة في اختبار الاستدلال العلمي (کل محور على حدة، والاختبار ککل)، وفي اختبار التحصيل الدراسي؛ لصالح المجموعة التجريبية.