هدفت الدراسة إلى الكشف عن أثر نموذج دورة التقصي الثنائية (CICM) لتدريس العلوم في تنمية التفكير عالي الرتبة ومهارات القرن الحادي والعشرين لدى طلاب المرحلة المتوسطة ذوي مستويات معالجة المعلومات المختلفة. وقد تكونت العينة من (٧٠) طالباً من طلاب الصف الثاني المتوسط، بحيث تكونت المجموعة التجريبية من (٣٥) طالباً والمجموعة الضابطة من (٣٥) طالباً. تم تطبيق أدوات الدراسة التالية: اختبار التفكير عالي الرتبة، مقياس مهارات القرن الحادي والعشرين، مقياس معالجة المعلومات، وبعد جمع النتائج تم إجراء المعالجات الإحصائية والوصول للنتائج الآتية: ١-     يوجد فرق دال إحصائيا عند مستوى (٠,٠٥) بين متوسطي درجات طلاب المجموعتين التجريبية والضابطة في التطبيق البعدي لاختبار التفكير عالي الرتبة ومقياس مهارات القرن الحادي والعشرين لصالح المجموعة التجريبية. ٢-     لا يوجد فرق دال إحصائياً عند مستوى (٠,٠٥) لطلاب المجموعة التجريبية في التطبيق البعدي لاختبار التفكير عالي الرتبة ومقياس مهارات القرن الحادي والعشرين يُعزى لمستوى معالجة المعلومات. ٣-     توجد علاقة ارتباطية دالة إحصائياً بين الدرجة الكلية لاختبار التفكير عالي الرتبة والدرجة الكلية لمقياس مهارات القرن الحادي والعشرين في التطبيق البعدي لدى طلاب المجموعتين التجريبية والضابطة. وفي النهاية تم وضع عدد من التوصيات والمقترحات بناءً على نتائج الدراسة الحالية.