هدفت الدراسة إلى الكشف عن أثر استخدام نموذج مكارثي (4MAT) في تدريس العلـوم على تنمية التحصيل المعرفي والاتجاه نحو العلوم لدى طالبات الصف الأول المتوسط بمدينة مكة المكرمة. وبُغية تحقيق هدف الدراسة واختبار فرضياتها ، تم اختيار وحدة (طبيعة المادة) من مقرر علوم الصف الأول المتوسط للفصل الدراسي الأول لعام : (2020 / 2021)، وأُعيد صياغة محتواها وفق نموذج مكارثي(4MAT) بمراحله الأربعة وخطواته الثمانية، ثم أُعـدت أداتـــي الدراسة والتي تمثلت في (اختبار التحصيل المعرفي ومقياس الاتجاه نحو العلوم). وبعد التأكد من صدق أداتي الدراسة وثباتهما، طُبق المنهج التجريـبي القائم على التصميم (القبلي البعدي) لمجموعتين، على عينة عشوائية من طالبات الصف الأول بالمتوسطة الحكومية (62) بمدينة مكة المكرمة، بلغ عددهن الكلي (60) طالبة، تم توزيعهن على مجموعتين (ضابطة وتجريبية) بواقع (30) طالبة لكل مجموعة، وبعد أن تم تطبيق (اختبار التحصيل المعرفي ومقياس الاتجاه نحو العلوم) على طالبات المجموعتين قبل إخضاعهن للتدريس، والتأكد من تكافؤهما في نتائج التطبيق القبلي، تم إخضاع طالبات المجموعة الضابطة لدراسة دروس وحدة طبيعة المادة (تقليدياً)، بينما أُخضعن طالبات المجموعة التجريبية لدراسة الدروس نفسها باستخدام (نموذج مكارثي 4MAT)، ثم أُعيد تطبيق أداتي الدراسة على طالبات المجموعتين. وكشفت نتائج التحليل الإحصائي عن وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسط درجات طالبات المجموعة الضابطة ومتوسـط درجات طالبات المجموعة التجريبية في التطبيق البعدي لاختبار التحصيل المعرفي ومقياس الاتجاه نحو العلوم، وذلك لصالح طالبات المجموعة التجريبية. وفي ضوء هذه النتيجة أوصت الدراسة بضرورة استخدام نموذج مكارثي(4MAT) في تدريس مقرر العلوم .