هدفت هذه الدراسة إلى تقصي أثر وحدة دراسية مصممة وفق مهارات القرن الحادي والعشرين على التحصيل والتفکير الرياضي لدى طلاب المرحلة المتوسطة في المعاهد والدور التابعة للجامعة الإسلامية بالمدينة المنورة. تم اختيار عينة الدراسة البالغ عددها (49) طالبا بالطريقة القصدية من طلاب الصف الأول المتوسط في دار الحديث المدنية، موزعين على شعبتين واحدة درست باستخدام الوحدة المصممة وفق مهارات القرن الحادي والعشرين والثانية درست باستخدام الوحدة الدراسية الاعتيادية. تم إعداد اختبارين واحد للتحصيل الرياضي والثاني للتفکير الرياضي. أستخدم لفحص الفرضيات اختبار (ت) للعينات المستقلة واختبار (ت) للعينات المزدوجة.
 وکشفت النتائج عن وجود فرق ذو دلالة احصائية عند مستوى دلالة (α= 0,05) بين المتوسطين الحسابيين لدرجات مجموعتي الطلاب في التحصيل الفوري ولصالح المجموعة التي درست الوحدة المصممة، ووجود فرق ذو دلالة احصائية بين متوسطي درجات التحصيل الفوري والمؤجل على المجموعة التجريبية. کما وکشفت النتائج عن وجود فرق ذو دلالة احصائية عند مستوى دلالة (α= 0,05)بين المتوسطين الحسابيين لدرجات التفکير الرياضي بين المجموعتين ولصالح المجموعة التي درست وفق الوحدة المصممة. وأوصت الدراسة مطوري منهاج الرياضيات في الجهات التعليمية المختلفة ومنفذيه من المعلمين بتصميم المنهاج وفق مهارات القرن الحادي والعشرين وتدريسه وفق أطرها التعليمية.