استهدف البحث الكشف عن فاعلية استخدام بعض الاستراتيجيات القائمة على مبادئ نظرية التعلم المستند للدماغ لتنمية مهارات التفكير الناقد في العلوم لدى تلاميذ المرحلة الإعدادية، ولتحقيق هذا الهدف تم بناء دليل المعلم في وحدة (المادة وتركيبها )، ووحدة (الطاقة) للصف الأول الإعدادي وفقًا لبعض الاستراتيجيات القائمة على مبادئ نظرية التعلم المستند للدماغ، واستخدمت الباحثة المنهج التجريبي القائم على تصميم المجموعتين: الضابطة والتجريبية وقياس قبلي وبعدي، وتوصلت  النتائج عن وجود فروق دالة إحصائيًا بين متوسطي درجات المجموعة التجريبية، والمجموعة الضابطة في التطبيق البعدي لاختبار مهارات التفكير الناقد لصالح المجموعة التجريبية، وفي ضوء هذه النتائج أوصى البحث بأهمية استخدام الأستراتيجيات التدريسية المتناغمة مع التعلم المستند للدماغ في تدريس العلوم، والاهتمام بالأنشطة الصفية التي تساعد على تنمية مهارات التفكير الناقد في العلوم.