هدف البحث الحالي إلى قياس أثر التعلم بالنمذجة، والنمذجة المعززة بالانفوجرافيك، والكشف عن دورهما في تنمية الانخراط في تعلم العلوم، والتمثيل المعرفي للبناء الذري والروابط الكيميائية لدى تلاميذ الصف الثالث المتوسط، وقد استخدم البحث التصميم التجريبي ذي الثلاث مجموعات، والذي تضمن مجموعتين تجريبيتين ومجموعة ضابطة قياس قبلي وبعدي، وتم استخدام تصميم التثليث التوافقي كأحد تصميمات البحوث المختلطة، وتم تطبيق ثلاثة أدوات وهى: مقياس الانخراط في تعلم العلوم، واختبار ارتباط الكلمات لقياس التمثيل المعرفي، وبروتوكول المقابلة الجماعية شبه المنظمة، وتم استخدام تحليل التباين الأحادي، واختبار شيفيه للمقارنات البعدية، واستخدام برنامج MAXQDA في التحليل النوعي للمقابلة الجماعية، وأوضحت النتائج عدم وجود فرق ذو دلالة إحصائية عند مستوى (α =0.05) في الانخراط في تعلم العلوم بين المجموعة التجريبية الأولى التي درست بالنمذجة، والمجموعة التجريبية الثانية التي درست بالنمذجة المعززة بالإنفوجرافيك، ووجود فرق ذو دلالة إحصائية عند مستوى (α =0.05) بين المجموعة التجريبية الأولى، والمجموعة التجريبية الثانية في التمثيل المعرفي لصالح المجموعة التجريبية الثانية، وتوافقت نتائج التحليل الكمي مع نتائج التحليل النوعي، وتم مناقشة نتائج كل منهما.