هدف البحث  إلى قياس فاعلية وحدة تعليمية مطورة بمقرر العلوم  في ضوء متطلبات التوجهات الدولية لدراسة الرياضيات والعلوم (TIMSS) لتنمية الاستيعاب المفاهيمي لدى طالبات المرحلة المتوسطة بمدينة الرياض. واستخدمت الباحثة المنهج التجريبي (التصميم شبه التجريبي) ، للمجموعتين التجريبية والضابطة ، وصممت الباحثة عدد من الأدوات والمواد البحثية تمثلت في اختبار الاستيعاب المفاهيمي (شرح،تفسير،تطبيق) ،وبناء وحدة تعليمية مطورة في ضوء (TIMSS) بحيث شملت بعديي المحتوى والعمليات المعرفية تم الترکيز فيها على بعد المحتوى العلمي کما ورد في (TIMSS) لجزء الفيزياء 25% وبعد العمليات المعرفية (معرفة 35%،تطبيق35% ،استدلال30% )، ثم طبق البحث على عينة مقدارها 70طالبة (35 تجريبية و 35 ضابطة) ، واستخدمت الباحثة عدداً من المعالجات والأساليب الإحصائية المناسبة لتحليل نتائج الدراسة، واظهرت النتائج فاعلية الوحدة التعليمية المطورة بمقرر العلوم في ضوء متطلبات التوجهات الدولية لدراسة العلوم والرياضيات (TIMSS)  في تنمية الاستيعاب المفاهيمي لدى طالبات الثاني متوسط بمهاراته (شرح وتفسيروتطبيق)،ومن ابرز التوصيات بناء وحدات تعليمية في ضوء (TIMSS)  لمقرر العلوم للصف الثاني متوسط في وحدة الحياة والأرض والکيمياء ، تدريب المعلمين والمعلمات على تضمين بعد العمليات المعرفية (معرفة والتطبيق والاستدلال) في الممارسات التدريسية  .